График движения флота

Приведенное сопротивление состава в целом определяется по формуле:

Rc’ = kсч ∙ΣRi’

где kсч- коэффициент счала состава находится в справочной таблице  в зависимости от принятой формы счала состава и количества барж в составе;

ΣR’i- сумма  приведенных   сопротивлений   всех   барж   (секций), входящих в состав.

По первому варианту:

       Rc’ = kсч ∙ΣRi’=0,78∙2∙298=465(в грузу)

            Rc’ = kсч ∙ΣRi’=0,92∙2∙298=548(порожнем)

По второму варианту:

       Для составов: Rc’ = kсч ∙ΣRi’=0,78∙2∙293=457(в грузу)

                                    Rc’ = kсч ∙ΣRi’=0,92∙2∙293=539(порожнем)

При установившемся движении состава приведенная сила тяги на гаке буксира-толкача равна величине приведенного сопротивления состава, т.е. F’г = R’с

Поэтому по таблице № 6 определяют, при какой скорости приведенная сила тяги на гаке F’r равна приведенному сопротивлению состава R’c

Если приведенное сопротивление состава не совпадает с приведенными в таблице значениями приведенной силы тяги, то техническая скорость состава находится путем интерполяции по формуле:

U = kт∙[Vmin+(Vmax-Vmin) ∙(F’max-R’c)/(Fmax-Fmin)],км/ч

где  kт- коэффициент эффекта толкания, принимается из справочной таблицы № 8;

      Fmax,Fmin - ближайшее большее и меньшее значения приведенной силы тяги на гаке, указанные в таблице последовательно, между которыми находится величина Fr равная величине Rc;

Vmax,Vmin- табличные скорости движения, соответствующие значениям Fmax и Fmin.

По первому варианту:

       Для составов: U = kт∙[Vmin+(Vmax-Vmin) ∙(F’max-R’c)/(Fmax-Fmin)]= 1,04∙[13,33+(12,5-13,33) ∙(570-465)/(570-457)]=13,06км/ч (в грузу)

                        U = kт∙[Vmin+(Vmax-Vmin) ∙(F’max-R’c)/(Fmax-Fmin)]= 1,04∙[13,33+(12,5-13,33) ∙(570-548)/(570-457)]=13,3 км/ч (порожнем) 

13,06-2,1=10,96 км/ч (ВГ-зона выклинивания, в грузу, вверх)

13,06-2,8=10,26 км/ч (ГЕ-свободная река, в грузу, вверх)

13,06+2,4=15,46 км/ч (ЕД-свободная река, в грузу, вниз)

13,3+2,4=15,7 км/ч (ДГ-свободная река, порожнем, вниз)

13,3+1,8=15,1 км/ч (ГВ- зона выклинивания, порожнем, вниз)

По второму варианту:

       Для составов: U = 13,33 км/ч (в грузу)

                       U = kт∙[Vmin+(Vmax-Vmin) ∙(F’max-R’c)/(Fmax-Fmin)]

=1,04∙[13,33+(12,5-13,33) ∙(570-539)/(570-457)]=13,63 км/ч (порожнем)

13,33-2,8=10,53 км/ч (АБ- свободная река, в грузу, вверх)

13,33-1=12,33 км/ч (БВ- водохранилище, в грузу, вверх)

13,33-2,1=11,23 км/ч (ВГ- зона выклинивания, в грузу, вверх)

13,63+2,4=16,03 км/ч (ЖЕ- свободная река, порожнем, вниз)

13,33+2,4=15,73 км/ч (ЕГ- свободная река, в грузу, вниз)

13,33+1,8=15,13 км/ч (ГВ- зона выклинивания, в грузу, вниз)

13,33+0,7=14,03 км/ч (ВБ- водохранилище, в грузу, вниз)

Результаты расчетов технической скорости движения судов и составов по участкам пути, направлениям движения с учетом загрузки заносятся в сводную таблицу (форма № 2).

5. Разработка первого варианта освоения грузопотоков (проектной схемы)

5.1. Расстановка типов судов по грузопотокам и формирование круговых рейсов

До начала расчетов вычерчивается диаграмма грузопотоков и составляются схемы их возможных сочетаний прямого и обратного направлений. Два прямых грузопотока заданы по объему (вверх) и являются обязательными. Объемы двух обратных грузопотоков (вниз) принимаются в размере, необходимом для обратной загрузки судов.

Разработка первого варианта освоения грузопотоков (проектной схемы) начинается с расстановки грузовых теплоходов на грузопотоки большой протяженности. Составы ставятся на грузопотоки малой протяженности.

Число грузовых теплоходов, толкачей и барж не лимитируется. Их необходимое количество определяется расчетным путем.

Все заданные грузопотоки в схеме должны быть освоены флотом полностью.

После расстановки флота по грузопотокам начинается расчет элементов проектной схемы.

5.2. Расчет судопотоков и составопотоков, частоты и интервалов отправлений

Расчет судопотоков (составопотоков) производится по каждому типу судна (состава), роду груза и пункту отправления. Судопотоки (составопотоки) рассчитываются по грузопотокам прямого направления. При этом следует иметь в виду, что на каждом участке размеры судопотоков (составопотоков) прямого и обратного направлений по однотипным судам и составам равны между собой.

Размер судопотока определяется по формуле:

n = Gпр/Qэпр = 480000/2000 = 240 ед

        где n- число отправлений судов, ед. (округлять в большую сторону);

     Qэпр -норма загрузки данного типа судна в прямом направлении, принимают из ранее выполненных расчетов, т;

               Gпр- объем грузопотока прямого направления осваиваемого данным типом судна, т.

Для составов рассчитывается составопоток по формуле:

nc = Gпр/m ∙ Qэ.б.пр =  380000 /2 ∙3375 = 57 ед.

где  nс - число отправлений составов, ед. (округлять в большую сторону);

     Qэ.б.пр- норма загрузки баржи (секции) в прямом направлении, принимают из ранее выполненных расчетов, т;

m- число несамоходных судов в составе, указывается в задании.

Размер грузопотоков обратного направления принимается расчетно по формулам:  

Для грузовых теплоходов Gобр = Qэ ∙ n = 2000∙ 240 = 480000 т

Для составов Gобр = m ∙ Qэ ∙ nс = 2 ∙3375 ∙ 57 = 384750 т

где Q э.пр и Q эб.пр - норма загрузки в обратном направлении, соответственно грузового теплохода и баржи (секции), т.

Расчетная   частота   отправления    судопотока   или   составопотока определяется по формуле:

rрасч = n /tот = 240/206 = 1,17 ед./сут.

rсрасч = nс /tот =  57/204 = 0,28 ед./сут.

где tот–период отправления (сут), указывается в задании.

Расчетный интервал отправления судов или составов при освоении данного грузопотока определяется:

t и.расч = tот/nпр = 206/240 = 0,86  сут.

t и.расч = tот/nспр = 204/57 = 3,58 сут.

После получения расчетных значений «t» необходимо привести их к линейному интервалу с определением интервала пропуска в случае округления «t» в меньшую сторону или дополнительных отправлений по рейсовой форме в случае округления «t» в большую сторону.

nрейс= 34 ед

nрейс с = 6 ед

tи лин= 1 сут.

tи сост лин= 4 сут.

Плотность грузопотока, т.е. среднесуточное количество тонн груза, равномерно отправляемое за весь период отправления данного грузопотока, находится:

Gсут = G/tот = 480000/206 = 2330 т/сут – вверх

Gсут = G/tот = 480000/206 = 2330 т/сут - вниз

Gсут = G/tот = 380000/204 = 1862,7 т/сут - вверх

Gсут = G/tот = 384750/204 = 1886 т/сут - вниз

Далее производится проверка соответствия плотности грузопотока пропускной способности причала по каждому пункту погрузки и выгрузки данного грузопотока путем определения коэффициента пропускной способности причала (τ). При этом принято, что в каждом пункте погрузки и выгрузки имеется достаточное количество причалов для одновременной обработки всех прибывающих судов. Тогда:

τ = Gсут /24 ∙ Нс-ч ∙m

τ = 2330/24 ∙225 = 0.43 – вверх

τ = 2330/24 ∙275 = 0.35 – вниз

τ = 1862,7/24 ∙200 ∙2 = 0,19 – вверх

τ = 1886/ 24 ∙220 ∙2 = 0,18 – вниз

где Нс-ч — судо-часовая норма на погрузку или выгрузку данного рода груза, принимается из справочной таблицы № 9, т/ч;

m - количество судов в составе, если данный грузопоток осваивается составами, ед.

В случае, если получается τ>0,7 то необходимо увеличить судо-часовую норму против указанной в справочной таблице до таких размеров, чтобы получить τ<0,7. Данное действие в курсовом проекте является условным. В производственной практике это значило бы выделение дополнительных перегрузочных механизмов на данный причал, чтобы исключить слишком большое ожидание грузовых работ.

В случае, если τ<0,7, то значит, плотность грузопотока соответствует пропускной способности причала и можно переходить к расчету элементов кругового рейса.

5.3. Расчет продолжительности круговых рейсов и потребности в грузовых теплоходах

Продолжительность кругового рейса грузового теплохода определяется как сумма затрат времени на выполнение всех последовательных операций:

tкр= Σtп(в)+ Σtоп(ов)+ Σtх+ Σtшл+ Σtтех+ tсогл.с.инт

где Σtп(в)- нормы времени грузовых операций погрузки и выгрузки по пунктам;

Σtтех- нормы времени на технические операции;

        Σtоп(ов)- нормы времени на технологические операции в ожидании погрузки, выгрузки;

Σtх- нормы времени на движение (ходовое время);

Σtшл- нормы времени на шлюзование;

     tсогл.с.инт.- добавочное время на согласование кругового рейса с интервалом отправления.

Норма времени на производство каждой грузовой операции (погрузки или выгрузки) определяется:

-погрузки tп= Qэ/24 ∙ Нс-ч, сут

-выгрузки tв = Qэ /24 ∙ Нс-ч ∙0,9, сут

Ап = 2000/24 ∙225 = 0,37 сут

Жв = 2000/24 ∙225 ∙0,9 = 0,41 сут

Еп = 2000/24 ∙275 = 0,3 сут

Ав = 2000/24 ∙275 ∙0,9 = 0,34 сут

Нормы времени на технические операции принимаются для каждой погрузки и каждой выгрузки из таблицы.

tтех =0,08сут

Нормы времени на технологические операции в ожидании грузовой обработки для каждой погрузки и каждой выгрузки определяются по формуле:

tож =  γож ∙tп(в)

Аож.п = 0,5 ∙0,43 ∙0,37/(1-0,43) = 0,14 сут

Жож.в = 0,5 ∙0,43 ∙0,41/(1-0,43)= 0,15 сут

Еож.п = 0,5 ∙0,35 ∙0,3/(1-0,35) = 0,17 сут

Аож.в = 0,5 ∙0,35 ∙0,72/(1-0,35)= 0,19 сут

где  tп(в)- время на погрузку или выгрузку (сут), принимается из ранее выполненных расчетов;

    γ - относительное время ожидания, определяется по формуле:

Норма   времени   на   движение   (ходовое   время)   определяется   по каждому участку при движении вверх и вниз:

tх.уч. = lуч/Uуч,сут

АБ= 100/17,4 = 5,75ч=0,24 сут

БВ= 550/19,2 = 28,65ч=1,19 сут

ВГ= 100/18,2 = 5,49 ч=0,23 сут

ГЖ=1850/17,4 = 106,32ч=4,43 сут

ЖЕ= 550/24,6 = 22,36ч=0,93 сут

ЕГ=1300/22,3 = 58,3ч=2,43 сут

ГВ= 100/21,5 = 4,65ч=0,19 сут

ВБ= 550/20,4 = 26,96ч=1,12 сут

БА= 100/22,3 = 4,48ч=0,19 сут

где  lуч - протяженность характерного участка, принимается из путевых условий, км;

     Uуч - средняя техническая скорость на данном участке, принимается из ранее выполненных расчетов, км/сут.

Нормы времени на шлюзование принимаются из справочной таблицы
№ 12

tшл = 0.16 сут

Добавочное время на согласование с интервалом отправления принимается таким, чтобы полный круговой рейс стал кратен линейному интервалу отправления. Этим обеспечивается ритмичность движения на линии и одно время суток всех отправлений.

tкр= 0,59+0,64+0,46+0,51+0,24+1,19+0,23+4,43+0,93+2,43+0,19+1,12+0,19+0,16+0,69= = 14 сут

Результаты расчетов кругового рейса записываются в форму № 4

Затем рассчитывается потребность в грузовых теплоходах по формуле:
         Ф =  rрасч ∙tкр ∙(1+kд +kвв)= 1,17 ∙ 14 ∙ (1+0,08+0,02)=18,02 ед

где rрасч- расчетная частота отправления;

     tкр- продолжительность кругового рейса, принимается из ранее выполненных расчетов, сут.;

       kд - коэффициент учитывающий дополнительную потребность на профилактику, стоянки по стихийным причинам, принимается 0,08;

       kвв- коэффициент учитывающий дополнительную потребность на ввод и вывод из эксплуатации:

kвв/выв=(tвв+tвыв)/tот= 4/206 = 0,02

где   tвв- время ввода в эксплуатацию; 

       tвыв- время вывода из эксплуатации;

       tот- период отправления.

Примечание: потребность в судах до целого числа не округляется.

5.4. Расчет продолжительности операций портового обслуживания тяги и тоннажа по пунктам

По несамоходным грузовым судам общее расчетное время обработки в каждом пункте состоит:

t’обр= t’оп(ов)+t’п(в)+t’тех

где t’обр - время обработки состава (не согласованное с тягой);

t’оп(ов)- время ожидания погрузки или выгрузки

t’п(в)- время погрузки или выгрузки

t’тех- время технических операций берется на каждую погрузку и выгрузку из таблицы № 12.

Нормы времени на комплексное обслуживание для несамоходных судов не устанавливаются, так как оно совмещается с грузовыми операциями.

Пункт В:

t`погр=3375/24∙200=0,7 сут

t`оп= 0,7∙ (0,5∙0,19)/(1-0,19)=0,08 сут

t`обрВ=0,7+0,08+0,08=0,86 сут

Пункт Е:

t`выгр=3375/24∙200∙0,9=0,78 сут

t`ов= 0,78 ∙ (0,5∙0,19)/(1-0,19)=0,09 сут

t`обрЕ=0,08+0,78+0,09=0,95 сут

Пункт Е:

t`погр=3375/24∙220=0,64 сут

t`оп= 0,64 ∙ (0,5∙0,18)/(1-0,18)=0,07 сут

t`обрЕ=0,64+0,07+0,08=0,79 сут

Пункт Д:

t`выгр=3375/24∙220∙0,9=0,71 сут

t`ов= 0,71∙ (0,5∙0,18)/(1-0,18)=0,08 сут

t`обрД=0,71+0,08+0,08=0,87 сут

По толкачам расчетное время обработки (обслуживания) в каждом пункте состоит:

tобр= tтех+ tкоф, сут

tобр =0,17+0,25=0,42сут

где tобр - время обработки толкача (не согласованное с составом);

       tтех- время технических операций, из таблицы № 12;

      tкоф - норма времени на комплексное обслуживание, из таблицы № 12.

Примечание: норма времени на производство грузовых операций (погрузки или выгрузки) для одного несамоходного судна (баржи или секции) рассчитывается аналогично грузовым теплоходам. Учитывая, что в задании количество причалов не ограничивается и все прибывающие суда могут обрабатываться одновременно, то норма времени на производство грузовых операций в целом для состава будет равна этой норме для одного судна (баржи или секции).