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 m_h = 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;

Y_z -.количество пакетов по ширине самого нижнего уступа;

X_z - количество пакетов по длине самого нижнего уступа.

Нафталин, склад О.

Z = 2

S = 2

m_h = 4

Форма штабеля

Рис. 4.1.

Арахис, склад О.

Z = 2

S = 2

m_h = 4

Форма штабеля

Рис. 4.3.

Ткань, склад О.

Z = 2

S = 4

m_h = 5

Форма штабеля

Рис. 4.6.

Нафталин, склад Л.

Z = 2

S = 3

m_h = 6

Форма штабеля

Рис. 4.2.

Арахис, склад Л.

Z = 2

S = 3

m_h = 6

Форма штабеля

Рис. 4.4.

Ткань, склад Л.

Z = 2

S = 5

m_h = 7

Форма штабеля

Рис. 4.7.

Купорос, склад О.

Z = 2

S = 2

m_h =4

Форма штабеля

Рис. 4.7.

Купорос, склад Л.

Z = 2

S = 3

m_h =5

Форма штабеля

Рис. 4.8.

Определение размеров штабеля

 

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

N′ = N_ваг/S+(Z+1)/S, если m_h не кратно Z

N′ = N_ваг/S, если m_h кратно Z

Нафталин

Склад О:

N' =N_ваг /S=42/2 =21 шт.

Склад Л:

N' =N_ваг /S=42/3 =14 шт.

Арахис

Склад О:

N' =N_ваг/S= 63/2=31 шт.

Склад Л:

N' =N_ваг /S=63/3 =21 шт.

Ткань

Склад О:

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

Склад Л:

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

Купорос

Склад О:

N' =N_ваг /S= 62/2=31 шт.

Склад Л:

N' =N_ваг /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 х_z и наносятся на график. Строятся прямые N" при разных значе­ниях у, и в зависимости от Z определяются значения у_z и нано­сятся на график.

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

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

Х_z*´Y_z* = min(Х_zi ´Y_zi)

Нафталин

Склад О: Х_z*´Y_z* =min{8´2; 5´3; 4´4; 4´5}=4´4

Склад Л: Х_z*´Y_z* =min{6´2; 4´3; 3´4; 3´5}= 3´4

Арахис

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

Склад Л: Х_z*´Y_z* =min{8´2; 5´3; 4´4; 4´5}= 4´4

Ткань

Склад О: Х_z*´Y_z* =min{7´2; 5´3; 4´4; 4´5}=4´4

Склад Л: Х_z*´Y_z* =min{6´2; 4´3; 3´4; 3´5}=3´5

Купорос

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

Склад Л: Х_z*´Y_z* =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 N_ваг, 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 N_ваг.Расчет для одного вида груза описываем полностью, расчеты по всем грузам приво­дятся в таблице 6.

Расчет для нафталина:

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

N_ваг = 42 шт.

2. Z - количество уступов, шт.;

Z = 2 шт.

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

S = 2 шт.

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

m_h = 4 шт.

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

N’=21 шт.

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

Х_z* = 4 шт.

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

Y_z* = 4 шт.

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

N_z = Y_z*·Х_z*·S;

N_z = 4·4·2=32 шт.

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

Х₂ = Х_z*- 2;

X₂ = 4-2=2 шт.

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

Y₂ = Y_z*- 1;

Y₂ = 4-1=3 шт.

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

N₂ = Y₂·Х₂· (m_h –S)

N₂= 3·2·(4-2) =12 шт.

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

N= N₂+ N_z

N= 12+32 = 44 шт.

Для длинномерных грузов задача подобным образом не решается.

Расчет оптимальной площади штабеля для двутавра:

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

N_ваг= 45 шт.

2. Z - количество уступов, шт.;

Z =9 шт.

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

S=1 шт.

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

m_h=12шт.

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

Х_z*=1 шт.;

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

Y_z*=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. X_z* - оптимальная длина штабеля (пакеты), шт.;

X_z* = 4 шт.

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

Y_z* = 4 шт.

3. L_ш – длина штабеля, м;

L_ш = X_z*·(b_п+0,05)

L_ш =4· (1,22+0,05)=5,08 м

4. В_ш – ширина штабеля, м;

В_ш = Y_z*· (l_п + 0,05)

В_ш = 4·(1,7+0,05)=7 м

5. В_пр – ширина проезда, м;

В_пр=3,91 м

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

F_г = L_ш·B_ш

F_г =5,08·7=35,56 м²

7. F_раз – площадь проходов между штабелями, м²;

F_раз = 1/2 ·1· L_ш

F_раз =0,5·1·5,08=2,54 м²

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

F_прох = 0,5·1·B_ш +0,5·1·L_ш + 2·(0.5·l·0.5· l)

F_прох =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. F_пр – площадь для проездов и маневрирования погрузчика, м²;

F_пр = 0,5· В_пр· (В_ш + 0,5·l + 0,5·l)

F_пр =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·В_пр· (В_ш+0,5·l)

F’_пр=0,5· 3,91· (7+0,5)=14,66 м²

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

F_шт = F_г + F_раз + F_прох + F_пр

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

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

F’_шт = F_г + F_раз + F’_прох + F’_пр

F’_шт =35,56 +2,54 +0+14,66 =52,76 м²

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

К_р = (F_шт /F’_шт - 1) ·100

К_р =(60,28 /52,76 -1) ·100=14,25 %

15. К_f – коэффициент использования полезной площади.

К_f = F_г / F’_шт

К_f =35,56 /52,76 =0,67

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

При Z = 2:

К_с=(X_z*·Y_z*-(Z-1)·(0,5·X_z* + 1·Y_z*)+(1,3333·Z^2-2·Z+0,6667)·(0,5·1))/(X_z*·Y_z*)

К_с =(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. m_h – количество пакетов по высоте штабеля, шт.;

m_h=4шт.

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

Количество пакетов по высоте в штабеле m_h кратно количеству уступов Z. К_н – не расчитываем.

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

N_ваг=42 шт.

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

N=44 шт.

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

К_к=N_ваг/N

К_к=42/44=0,95

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

Р_э=1,5865 т/м²

24. Р_в – валовая нагрузка, т/м²;

Р_в=0,68 т/м²

25. К_э – коэффициент использования эксплуатационной нагрузки, %;

К_э = (Р_в/Р_э)·100

К_э =(0,68/1,5865)·100=42,86 %

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

Р_т=3,6 т/м²

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

К_т = (Р_в/ Р_т) ·100

К_т =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 U_ср подбирается наиболее подходящее судно, т.е. сравниваем U_ср и удельную грузовместимость судна ω=W_с /D_ч и выбираем то судно, у которого разность между ними минимальная:

U_ср = (U₁+U₂+U₃+U₄+U₅)/5

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

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

Выбираю судно типа «Дубровник»

Разница между U_ср и ω минимальна относительно других типов судов.

Грузовместимость судна, м³/т;

ω=W_с/D_ч

где W_с – киповая вместимость судна, м³;