Определение размеров штабеля 3 страница

Если Z=2 (или 3), ни одни размеры основания штабеля не являются оптимальными, то можно определить S’ как частное от деления mh на Z. S в нижних уступах принимается ближайшим большим целым к S’, при этом значение S по уступам неодинаково.

Z - количество уступов (Z = 2 или Z = 3, Z = 1 только если mh = 1);

S - количество пакетов по высоте в одном уступе;

S’ – условное количество пакетов по высоте в одном уступе;

Y - количество пакетов по ширине самого верхнего уступа;

X - количество пакетов по длине самого верхнего уступа;

Yz - .количество пакетов по ширине самого нижнего уступа;

Xz - количество пакетов по длине самого нижнего уступа.


Нафталин, склад О.

Z = 2

S = 2

mh = 4

Форма штабеля

Рис. 4.1.

Арахис, склад О.

Z = 2

S = 2

mh = 4

Форма штабеля

Рис. 4.3.

Ткань, склад О.

Z = 2

S = 4

mh = 5

Форма штабеля

Рис. 4.6.

Нафталин, склад Л.

Z = 2

S = 3

mh = 6

Форма штабеля

Рис. 4.2.

Арахис, склад Л.

Z = 2

S = 3

mh = 6

Форма штабеля

Рис. 4.4.

Ткань, склад Л.

Z = 2

S = 5

mh = 7

Форма штабеля

Рис. 4.7.

Купорос, склад О.

Z = 2

S = 2

mh =4

Форма штабеля

Рис. 4.7.

Купорос, склад Л.

Z = 2

S = 3

mh =5

Форма штабеля

Рис. 4.8.


Определение размеров штабеля

 

Рассчитываем N'- число условных пакетов, из которых состоит штабель по следующей формуле:

N′ = Nваг/S+(Z+1)/S, если mh не кратно Z

N′ = Nваг/S, если mh кратно Z

Нафталин

Склад О:

N' =Nваг /S=42/2 =21 шт.

Склад Л:

N' =Nваг /S=42/3 =14 шт.

Арахис

Склад О:

N' =Nваг/S= 63/2=31 шт.

Склад Л:

N' =Nваг /S=63/3 =21 шт.

Ткань

Склад О:

N' =Nваг /S+(Z+1)/S =68/4 +(2+1)/4=17 шт.

Склад Л:

N' =Nваг /S+(Z+1)/S =68/5+(2+1)/5=14 шт.

Купорос

Склад О:

N' =Nваг /S= 62/2=31 шт.

Склад Л:

N' =Nваг /S= 62/3=20 шт.

В зависимости от значения Z последовательно приравнивая y = 1,2,3,4, находим уравнения прямых N″ по формуле:

z

N″ = ∑ (x + 2k – 1)(y + k – 1),

k=1

Для Z = 2, подставляя последовательно значения k, получим:

Нафталин

Склад О, Л:

N″y=1= (x+2k–2)*(y + k – 1)=(x+2·1– 2)·(1+1– 1)+(x+2·2–1)·(1+2–1)=x+(x+ +2)·2=x+2x+4=3x + 4

 

N″y=2 = (x+2k–2)*(y+k–1)=(x+2·1– 2)·(2+1–1)+(x+2·2–2)·(2+2–1)=2x+3x+6= =5x + 6

 

N″y=3= (x+2k–2)*(y+k–1)=(x+2·1–2)·(3+1–1)+(x+2·2–2)·(3+2–1)=3x+4x+8= =7x+8

 

N″y=4 = (x+2k–2)*(y+k–1)=(x+2·1–2)·(4+1–1)+(x+2·2–1)·(4+2–1)=4x+5x+10= =9x + 10

 

Для каждого груза на отдельном листе строим график. По вертикали откладыва­ются значения N', по горизонтали значения х. В зависимости от значения Z опреде­ляются значения хz и наносятся на график. Строятся прямые N" при разных значе­ниях у, и в зависимости от Z определяются значения уz и нано­сятся на график.

Из точек пересечения прямых N" с горизонтальной прямой N' опускаются перпен­дикуляры на шкалу хz и снимаются их значения. Причем дробное значение хz прини­мается равным ближайшему большему значению xz. Значение уz определяется соот­ветствующей прямой N". Отбор таких пар производится до тех пор. пока хz ³ yz.

Из всех отобранных таким образом пар находится минимальная, т.е.

Хz*´Yz* = min(Хzi ´Yzi)

Нафталин

Склад О: Хz*´Yz* =min{8´2; 5´3; 4´4; 4´5}=4´4

Склад Л: Хz*´Yz* =min{6´2; 4´3; 3´4; 3´5}= 3´4

Арахис

Склад О: Хz*´Yz* =min{12´2; 8´3; 6´4; 5´5}= 5´5

Склад Л: Хz*´Yz* =min{8´2; 5´3; 4´4; 4´5}= 4´4

Ткань

Склад О: Хz*´Yz* =min{7´2; 5´3; 4´4; 4´5}=4´4

Склад Л: Хz*´Yz* =min{6´2; 4´3; 3´4; 3´5}=3´5

Купорос

Склад О: Хz*´Yz* =min{12´2; 8´3; 6´4; 5´5}=5´5

Склад Л: Хz*´Yz* =min{8´2; 5´3; 4´4; 4´5;}=4´5

 

Проверяется количество пакетов, которое может поместиться в штабеле такого раз­мера. Если это количество меньше, чем Nваг, то проверяется следующая за минималь­ной пара, проверка повторяется. В случае, когда ни одна пара не подходит, необхо­димо выбрать другие значения S и Z. При проверке количества пакетов в самый верхний ярус (слой) должен загружаться хотя бы один пакет, т.е. количество паке­тов в нижних ярусах должно быть хотя бы на единицу меньше, чем Nваг .Расчет для одного вида груза описываем полностью, расчеты по всем грузам приво­дятся в таблице 6.

Расчет для нафталина:

1. Nваг - количество пакетов в вагонной партии, шт.;

Nваг = 42 шт.

2. Z - количество уступов, шт.;

Z = 2 шт.

3. S - количество пакетов по высоте в одном уступе, шт.;

S = 2 шт.

4. mh - количество рядов пакетов по высоте, шт.;

mh = 4 шт.

5. N’- количество условных пакетов, которые составляют штабель, шт.;

N’=21 шт.

6. Хz* - количество пакетов по длине нижнего уступа, шт.;

Хz* = 4 шт.

7. Yz* - количество пакетов по ширине нижнего уступа, шт.;

Yz* = 4 шт.

8. Nz - количество пакетов в нижнем уступе (слое), шт.:

Nz = Yz*·Хz*·S;

Nz = 4·4·2=32 шт.

9. X2 - количество пакетов по длине второго уступа, шт.:

Х2 = Хz*- 2;

X2 = 4-2=2 шт.

10. Y2 - количество пакетов по ширине второго уступа, шт.:

Y2 = Yz*- 1;

Y2 = 4-1=3 шт.

11. N2 - количество пакетов во втором уступе, шт.:

N2 = Y2·Х2· (mh –S)

N2= 3·2·(4-2) =12 шт.

12. N - количество пакетов которые может вместить штабель шт.:

N= N2+ Nz

N= 12+32 = 44 шт.

Для длинномерных грузов задача подобным образом не решается.

Расчет оптимальной площади штабеля для двутавра:

1. Nваг - количество пакетов в вагонной партии, шт.;

Nваг= 45 шт.

2. Z - количество уступов, шт.;

Z =9 шт.

3. S - количество пакетов по высоте в одном уступе, шт.;

S=1 шт.

4. mh - количество рядов пакетов по высоте, шт.;

mh=12шт.

6. Хz* - количество пакетов по длине нижнего уступа, шт.;

Хz*=1 шт. ;

7. Yz* - количество пакетов по ширине нижнего уступа, шт.;

Yz*=9 ;

15. N - количество пакетов которые может вместить штабель шт.:

N=45 шт.

Формирование штабеля двутавра происходит следующим образом: пакеты складываются длинной стороной поперек штабеля, каждый последующий уступ по длине штабеля делается на один пакет с каждой стороны, а по ширине количество пакетов остается неизменным и равно 1.

 
 

 

 


Рис. 4.9. Штабель двутавра (изображение по ширине)

 

 

5. Определение эффективности использования складов

 

Эффективность использования площади склада определяется размещением на ней штабелей грузов. Для этого определяются линейные размеры штабелей грузов и необходимые технологические разрывы между ними.

Расчет для одного вида груза (Нафталин на складе О) описывается полностью, расчеты по всем грузам приводятся в таблице 7.

1. Xz* - оптимальная длина штабеля (пакеты), шт.;

Xz* = 4 шт.

2. Yz* - оптимальная ширина штабеля (пакеты), шт.;

Yz* = 4 шт.

3. Lш – длина штабеля, м;

Lш = Xz*·(bп+0,05)

Lш =4· (1,22+0,05)=5,08 м

4. Вш – ширина штабеля, м;

Вш = Yz*· (lп + 0,05)

Вш = 4·(1,7+0,05)=7 м

5. Впр – ширина проезда, м;

Впр=3,91 м

6. Fг – площадь занятая грузом в штабеле, м2;

Fг = Lш·Bш

Fг =5,08·7=35,56 м2

7. Fраз – площадь проходов между штабелями, м2;

Fраз = 1/2 ·1· Lш

Fраз =0,5·1·5,08=2,54 м2

8. Fпрох – площадь проходов между штабелями и стенками, м2;

Fпрох = 0,5·1·Bш +0,5·1·Lш + 2·(0.5·l·0.5· l)

Fпрох =0,5·7+0,5·5,08+2·(0,5·0,5)=6,54 м2

9. F’прох – площадь проходов между штабелями и стенками, а также между штабелями в середине склада для штабелей, сформированных из нескольких вагонных отправлений, м2;

F’прох= 0;

10. Fпр – площадь для проездов и маневрирования погрузчика, м2;

Fпр = 0,5· Впр· (Вш + 0,5·l + 0,5·l)

Fпр =0,5·3,91· (7+0,5+0,5) =15,64 м2

11. F’пр – площадь для проезда и маневрирования нагружателя для штабелей, сформированных из нескольких вагонных отправлений, м2;

F’пр=0,5·Впр· ( Вш+0,5·l)

F’пр=0,5· 3,91· (7+0,5)=14,66 м2

12. Fшт – площадь склада, отводящаяся под один штабель, что находится в группе штабелей, м2;

Fшт = Fг + Fраз + Fпрох + Fпр

Fшт =35,56 +2,54 +6,54 +15,64 =60,28 м2

13. F’шт – площадь склада, отводящаяся под один штабель, м2;

F’шт = Fг + Fраз + F’прох + F’пр

F’шт =35,56 +2,54 +0+14,66 =52,76 м2

14. Кp – коэффициент рациональности использования полезной площади склада, %;

Кр = (Fшт /F’шт - 1) ·100

Кр =(60,28 /52,76 -1) ·100=14,25 %

15. Кf – коэффициент использования полезной площади.

Кf = Fг / F’шт

Кf =35,56 /52,76 =0,67

16. Кс – коэффициент снижения нагрузки из-за наличия уступов.

При Z = 2:

Кс=(Xz*·Yz*-(Z-1)·(0,5·Xz* + 1·Yz*)+(1,3333·Z2-2·Z+0,6667)·(0,5·1))/(Xz*·Yz*)

Кс =(4·4-1·(0,5·4+4)+(1,3333·4-4+0,6667)·0,5)/( 4·4)=0,68

17. Z – количество уступов в штабеле, шт.;

Z = 2 шт.

18. mh – количество пакетов по высоте штабеля, шт.;

mh=4шт.

19. Кн – коэффициент смены нагрузок из-за неравномерности распределения пакетов по высоте в уступах, когда количество пакетов по высоте в штабеле mh не кратно количеству уступов Z. Если mh кратно Z, то Кн не рассчитываем.

Количество пакетов по высоте в штабеле mh кратно количеству уступов Z. Кн – не расчитываем .

20. Nваг – количество пакетов в вагонной партии, шт.;

Nваг=42 шт.

21. N – количество пакетов в штабеле, шт.;

N=44 шт.

22.Кк – коэффициент снижения нагрузки, из-за несоответствия количества пакетов в штабеле (N) вагонной партии (Nваг);

Кк=Nваг/N

Кк=42/44=0,95

23.Рэ – эксплуатационная нагрузка на пол склада, т/м2;

Рэ=1,5865 т/м2

24. Рв – валовая нагрузка, т/м2;

Рв=0,68 т/м2

25. Кэ – коэффициент использования эксплуатационной нагрузки, %;

Кэ = (Рвэ)·100

Кэ =(0,68/1,5865)·100=42,86 %

26. Рт – техническая норма нагрузки, т/м2;

Рт=3,6 т/м2

27. Кт – коэффициент использования технической нормы нагрузки,%;

Кт = (Рв/ Рт) ·100

Кт =18,88 %


Грузы Нафталин Арахис Ткань Купорос Двутавр
Склады О Л О Л О Л О Л Е
Xz*, оптимальная длина штабеля (пакеты), шт.;
Yz*, оптимальная ширина штабеля (пакеты), шт.;
Lш, длина штабеля, м; 5,08 3,81 6,75 5,4 3,75 6,25 3,5397
Bш, ширина штабеля, м; 8,25 6,6 6,6 8,25 8,45 8,45 12,5
Bпр, ширина проезда, м; 3,91 3,945 3,84 4,025 3,71 3,715 3,79 3,79 3,6
Fг, площадь занятая грузом в штабеле, м2; 35,56 26,67 55,68 35,64 30,94 52,81 42,25 44,24625
Fраз, площадь проходов между штабелями, м2; 2,54 1,9 3,37 2,7 2,5 1,87 3,12 2,5 1,76985
Fпрох, площадь проходов между штабелями и стенками, м2; 6,54 5,9 7,75 6,5 6,3 6,5 7,85 7,22 8,51985
F'прох, площадь проходов между штабелями и стенками, м2; 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,76985
Fпр, площадь для проездов и маневрирования погрузчика, м2; 15,64 15,78 17,76 15,29 14,09 17,18 17,90 17,90 24,300
F'пр, площадь для проезда и маневрирования нагружателя для штабелей, м2; 14,66 14,79 16,8 14,28 13,17 16,25 16,96 16,96 23,400
Fшт, площадь склада, отводящаяся под один штабель, что находится в группе штабелей, м2; 60,28 50,25 84,56 60,13 55,89 56,49 81,68 69,87 78,836
F’шт, площадь склада, отводящаяся под один штабель, м2; 52,76 43,36 75,85 52,62 48,67 49,06 72,89 61,71 72,186
Кр, коэффициент рациональности использования площади склада, %; 14,25 15,89 11,48 14,27 14,83 15,14 12,06 13,22 9,212
Kf, коэффициент использования полезной площади. 0,67 0,61 0,73 0,67 0,67 0,61 0,72 0,68 0,613
Kc, коэффициент снижения нагрузки из-за наличия уступов. 0,68 0,62 0,74 0,68 0,69 0,63 0,74 0,70 0,5
Z, количество уступов в штабеле, шт.;
mh, количество пакетов по высоте штабеля, шт.;
Кн, коэффициент смены нагрузок из-за неравномерности распределения пакетов по высоте в уступах. - - - - 0,89 0,78 - 0,76 0,51
Nваг, количество пакетов в вагонной партии, шт.;
N, количество пакетов в штабеле, шт.;
Кк, коэффициент снижения нагрузки, из-за несоответствия количества пакетов в штабеле вагонной партии; 0,95 0,93 0,85 0,95 0,97 0,82 0,83 0,81
Pэ, эксплуатационная нагрузка на пол склада, т/м2; 1,5865 2,3797 1,4186 2,1279 1,2159 2,0266 0,83312 1,666 6,792
Pв, валовая нагрузка, т/м2; 0,68 0,83 0,65 0,92 0,70 0,79 0,37 0,70 2,107
Кэ, коэффициент использования эксплуатационной нагрузки, %; 42,86 34,87 45,82 43,23 57,57 34,54 44,41 42,02 31,026
Рт, техническая норма нагрузки, т/м2; 3,6 6,4 3,6 6,4 3,6 6,4 3,6 6,4 9,6
Кт, коэффициент использования технической нормы нагрузки,%; 18,88 12,96 18,05 14,37 19,44 12,34 10,27 10,94 21,951

Таблица 7. - Определение эффективности использования складов


В масштабе по каждому грузу рисуются штабели так, что бы было видно размеры штабеля, проходов, проездов.

Схема размещения штабелей на складе О для Нафталина:


Рис. 5.1. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.2. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.3. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

Схема размещения штабелей на складе Л для Нафталина:


 

Рис. 5.4. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.5. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.6. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

 

 

Схема размещения штабелей на складе О для Арахиса:

 
 


Рис. 5.7. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.8. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.9. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

 

Схема размещения штабелей на складе Л для Арахиса:

 
 


Рис. 5.10. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


 

Рис. 5.11. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.12. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

Схема размещения штабелей на складе О для Ткани:

 
 


Рис. 5.13. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


 

Рис. 5.14. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.15. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

Схема размещения штабелей на складе Л для Ткани


Рис. 5.16. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.17. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.18. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

Схема размещения штабелей на складе О для Купороса:

 
 


 

Рис. 5.19. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.20. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.21. Пример схемы штабелей с четырех отправок.

Схема размещения штабелей на складе Л для Купороса:

 
 


Рис. 5.22. Схема разделения Fшт на составляющие.

 
 


Рис. 5.23. Пример схемы штабелей с одной отправки.

 
 


Рис. 5.24. Пример схемы штабелей с четырех отправок.


Рис. 5.25. Пример схемы штабелей с двух отправок (для связок)

6. Загрузка транспортных средств

 

В данной работе задача решается только по двум критериям: совместимостью грузов и оптимальным использованием распределенного веса (грузоподъемности) и грузовместимости грузовых помещений.

6.1. Загрузка грузового отсека судна

 

По среднему удельному погрузочному объему заданных грузов Uср подбирается наиболее подходящее судно, т.е. сравниваем Uср и удельную грузовместимость судна ω=Wс /Dч и выбираем то судно, у которого разность между ними минимальная:

Uср = (U1+U2+U3+U4+U5)/5

где Ui – удельный погрузочный объем грузов, м3/т.

Uср = (1,85+1,28+2,49+2,61+0,72)/5=1,79 м3

Выбираю судно типа «Дубровник»

Разница между Uср и ω минимальна относительно других типов судов.

Грузовместимость судна, м3/т;

ω=Wс/Dч

где Wс – киповая вместимость судна, м3;