Методика расчетов по обоснованию схемы завоза

3.1. Нормирование загрузки судов.

Нормы загрузки определяются для каждого типа несамоходных судов на магистрали и на притоке. В проекте задан к перевозке тяжелый род груза (Уголь, МСМ, ЖБИ и т.д.), поэтому норму загрузки грузового судна будет определять только глубина судового хода. На магистрали глубина не ограничена, поэтому загрузка всех судов будет равна регистровой т.е. Q_э = Q_р, на притоке загрузка будет определяться по одному из выражений;

если H_Г - h T_Р; то Q_Э = Q_Р, [т] (7).

или

если H_Г - h < Т_Р, то Q_Э = _р [т], (8).

где H_Г - средняя за период глубина судового хода на притоке, м;

h – минимальный запас воды под днищем судна. (при H_Г < 1,5м; h =0,1м; при H_Г 1,5м; h =0,15м).

Т_Р, Т_О – соответственно, осадка несамоходного судна с полной загрузкой и порожнем, м.

3.2. Нормирование скорости составов.

Нормирование скорости производится для всех сочетаний буксирных и несамоходных судов (буксир большой мощности с баржами большой и малой грузоподъёмности, аналогично для буксира малой мощности), при разной загрузке несамоходных судов (включая ход с порожними судами).

Порядок нормирования скорости составов.

3.2.1.Определяется приведенное сопротивление несамоходных судов с разной загрузкой, при этом следует учитывать, что:

если загрузка судна полная, т.е. , то

для порожнего судна .

Если загрузка судна меньше регистровой, приведенное сопротивление несамоходного судна определяется по одной из формул:

(9).

или

(10).

где приведенное сопротивление порожнего и груженого судна,

3.2.2. Определяется приведенное сопротивление состава. Предлагается использовать типовые составы, число барж в составе по участкам работы приведено в таблице 2 исходных данных. Приведенное сопротивление определяется для каждого варианта составов (см. п. 3.2.). Способ вождения судов принять толканием.

Приведенное сопротивление состава определяется по выражению:

(11).

где m^’ – число барж в составе (см. табл.2 исходных данных), ед.;

k_сч – коэффициент счала, принимается по табл. №2.

Коэффициенты счала и увеличения скорости при толкании.

Таблица №2

Формула счала	Коэффициент счала	Коэффициент увеличения скорости при толкании
с полной загрузкой	порожнем
1+Т 1+1+Т 2+Т 1+1+1+Т 1+2+Т 3+Т	0,92 0,82 0,94 0,76 0,86 0,96	0,94 0,86 0,96 0,82 0,92 1,00	1,03 1,04 1,04 1,05 1,05 1,05

3.2.3.Определяется скорость состава относительно воды. Скорость составов определяется для всех вариантов составов с учетом схемы грузовых потоков(направление движения, участок работы- магистраль или приток).

Скорость буксируемого состава относительно воды может быть определена интерполяцией по тяговой характеристике буксировщика или по формуле:

, (12).

где А, В - коэффициенты тяговой характеристики,

- сила тяги на швартовах, кг.

3.2.4.Определяется техническая норма скорости толкаемого состава (скорость относительно берега) по выражению:

, (13).

где - коэффициент увеличения скорости состава при толкании (таблица № 2);

приращение (+), потеря скорости (–) при движении состава, соответственно

вниз и вверх, км/час.

Техническая норма скорости определяется по всем возможным вариантам использования составов с разной нормой загрузки несамоходных судов, по участкам работы (приток, магистраль), по направлениям (вверх, вниз).

3.3. Нормирование времени.

Время нормируется отдельно по всем элементам технологического процесса по 4 схемам завоза груза, по типам флота.

3.3.1. Этап 1. Начальный пункт. Общее время стоянки тоннажа в начальном пункте будет складываться из технических операций по прибытию порожнего состава, времени грузовых работ (погрузка), продолжительности технических операций по отправлению груженого состава:

, (14).

Для тяги будут отсутствовать грузовые операции, но состав операций, а, следовательно, и продолжительность технических операций будут другими:

, (15).

где ; - продолжительность технических операций по прибытию

порожнего состава (для тяги с порожним составом), соответственно для тоннажа

и тяги, час.

; - то же по отправлению груженого состава (для тяги с гру-

женым составом), час.

- время грузовых работ (погрузки) тоннажа, час.

Продолжительность технических операций по прибытию или отправлению приведены в таблице №3.

Норма затрат времени на техническое обслуживание флота в портах-пристанях отдельно по прибытию или отправлению (время в часах).

Регистровая грузоподъемность, тнж	Состояние судна	Вид флота
Несамоходное грузовое	Буксир-толкач
До 500 501-1000 Свыше1000	груженое порожнее груженое порожнее груженое порожнее	5,5+0,50 2,0+0,35 6,0+0,50 2,0+0,35 6,5+0,50 2,5+0,35	2,0+0,25 1,5+0,20 2,0+0,25 1,5+0,20 2,5+0,25 2,0+0,20

Таблица №3

В таблице - число несамоходных судов в составе.

Продолжительность грузовых работ определяется по формуле:

, (16). (16).

где - судочасовая норма погрузки (выгрузки), т/ч.

В курсовой работе принять параллельную обработку судов в начальном и конечном пунктах (т.е. число причалов соответствует числу барж в составе).

Замечание: здесь и далее нормы времени рассчитывать с точностью до одного знака после запятой.

Так как процесс завоза груза на малую реку разбит на этапы, то после определения времени стоянки в начальном пункте целесообразно определить элементную ставку себестоимости по операции стоянки в начальном пункте (за 1- й этап):

, (17)

где - стоимость содержания буксирного судна на стоянке, руб/судочас;

- стоимость содержания несамоходного судна, руб/судочас;

- время стоянки в начальном пункте, соответственно,

буксирного и несамоходного судна, час.

3.3.2. Нормирование путевого времени, производится по вариантам составов, отдельно по магистрали и по притоку (но, в общем, по направлениям – с грузом и порожнем).

Время в пути определяется по выражению:

, (18). (18).

где путевое время, соответственно, в прямом и обратном на

правлениях, час;

Путевое время на отдельном участке:

, (19). (19).

где протяженность участка (магистраль или приток), км;

техническая скорость на участке,

коэффициент задержек в пути, принять

Элементная ставка себестоимости по второму этапу (движение по магистрали):

, (20)

где - стоимость содержания буксирного судна на ходу, руб/судочас;

- время в пути состава (в оба направления – вниз и вверх), час.

3.3.3. Нормирование времени в промежуточном пункте (устье притока). Нормирование времени необходимо производить по вариантам составов и схемам доставки. По исходным данным возможны следующие схемы доставки:

1. Маршрутная схема доставки груза без переформирования состава.

В этом случае состав следует из начального пункта без переформирования состава (без изменемия числа барж в составе) и без изменения загрузки барж.

По этой схеме доставки никаких дополнительных затрат времени на устье притока (технические операции, переформирование состава и т. д.) не требуется (состав проходит устье без остановки).

2. Немаршрутная схема без изменения загрузки, но с изменением числа барж на устье притока или сменой тяги.

Магистральная тяга доводит состав до устья, оставляет состав на устье, формирует состав из барж, которые приведены на устье буксировщиками, работающими на притоке, и далее отправляется в обратный рейс с порожними баржами (тяговое плечо по магистрали).

Тяга малой мощности после расформирования состава проводит по одной барже по притоку (по заданию на проектирование) до конечного пункта (тяговое плечо по притоку).

Время нахождения магистральной тяги на стыке тяговых плеч складываются из технических операций по прибытию с гружеными судами и по отправлению в обратном направлении с порожним составом:

, (21).

Время нахождения на устье тяги, работающей на притоке складывается из технических операций с груженым составом по отправлению и с порожним составом по прибытию:

, (22).

У тоннажа стоянки в устьевом пункте будут складываться из технических операций по прибытию и отправлению на магистральном тяговом плече; технических операций по прибытию и отправлению на тяговом плече по малой реке и кроме того дополнительных затрат времени на расформирование и накопление состава (вывод формулы приведен в разделе III).

Время накопления /расформирования состава отнести на тяговое плечо по магистрали.

(23).

где число барж в составе, соответственно на магистрали и на малой

реке;

интервал отправления составов по малой реке; час.

(24).

где период завоза (отправления) груза на малую реку, сут;

масса груза в составе на малой реке, т;

масса перевозок, т;

коэффициент неравномерности перевозок по времени (в расчетах принять ).

Масса груза в составе по малой реке:

(25).

где загрузка несамоходного судна на малой реке, т.

Интервал отправления должен быть откорректирован в сторону уменьшения до одного из следующих ближайших рекомендуемых значений: 12; 16; 18; 24; 32; 36; 48; 72; 96; 120; 144, час.

Следует отметить, что интервалы отправления по магистрали и малой реке связаны зависимостью:

Элементная ставка себестоимости по операции переформирования составов на устье притока рассчитывается как сумма элементных ставок по магистральному тяговому плечу – и по притоку - :

, (26).

3. Немаршрутная схема с перевалкой и сменой тяги.

По этому варианту груз с крупнотоннажных судов полностью перегружается на малотоннажные суда

Для упрощения расчетов (чтобы не согласовывать интервалы отправления по участкам работы) будем считать, что перевалка груза осуществляется через берег, т.е. груз из барж большой грузоподъемности полностью выгружается на берег, а затем грузится на суда меньшей грузоподъемности. В этом случае работу флота можно рассматривать как работу на двух отдельных линиях - на магистрали и на притоке. Стоянки тяги по тяговым плечам будут такими же, как и по предыдущей схеме.

Для крупнотоннажного флота, работающего на магистральном участке стоянки в устьевом пункте, складываются из технических операций по прибытию с грузом, времени выгрузки и технических операций по отправлению порожних судов:

, (27).

По условию на устье принимается параллельная обработка судов состава, тогда время грузовой обработки всего состава будет равно времени выгрузки одного судна:

(28).

где норма загрузки крупнотоннажного судна, т;

судочасовая норма выгрузки,

Для малотоннажных судов на притоке (погрузка):

, (29).

Элементная ставка себестоимости по операции стоянки в пункте перевалки груза на устье притока:

, (30)

где - элементные ставки, соответственно, по магистральному и малотон-

нажному флоту за время стоянок, руб/т;

- себестоимость проведения грузовых работ (погрузка, выгрузка),

руб/т.

Себестоимость грузовых работ принять по заданию, в нашем примере себестоимость погрузки (выгрузки) – 7 руб/т.

Формула элементной ставки себестоимости по флоту за время стоянок:

, (31)

4. Немаршрутная схема с паузкой (догрузкой). Работа тяги аналогична схемам 2 и 3.

Крупнотоннажные грузовые суда в начальном пункте загружаются полностью, () и следуют до устьевого пункта, где происходит частичная отгрузка груза на малые суда до осадки, при которой судно может пройти по малой реке. Далее суда следуют по притоку за тягой малой мощности.

Масса отгружаемого груза:

(32).

где норма загрузки крупнотоннажного судна на малой реке, т.

Время обработки крупнотоннажного судна в устьевом пункте состоит из технических операций по прибытию с магистрали с грузом времени отгрузки (паузки) ожидания отправления (накопления состава) (формула 23) технических операций по отправлению с грузом (на малую реку) технических операций по прибытию с притока порожнего судна технических операций по отправлению по магистрали порожнего состава (33)

Замечание: для облегчения составления таблицы динамического программирования технические операции по отправлению магистральных судов по притоку с грузом и по прибытию порожних судов с притока отнесем на приток, тогда по магистрали:

(34).

По притоку:

Большегрузные баржи:

(35).

Малотоннажные баржи:

, (36).

Время ожидания накопления рассчитывается аналогично второй схеме, но интервал отправления по малой реке рассчитывается не через грузопоток по притоку, а через интервал отправления по магистрали:

, (37).