POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Transportu

TECHNOLOGIA PRAC ŁADUNKOWYCH

- projekt -

Wykonał: Lech Kielech

Grupa LTK

Semestr VI

Rok akad. 2000/2001

Przyjęto do przewozu artykuły spożywcze, tj. przetwory mleczne, pieczywo i wyroby cukiernicze na odległość L = 120 kilometrów

o łącznej masie ładunku Q = 200 000 ton/rok.

1. przetwory mleczne - 50 000 ton

2. pieczywo - 60 000 ton

3. wyroby cukiernicze - 90 000 ton.

Postać transportowa ładunku i jego parametry

Ze względu na zróżnicowanie artykułów przyjętych do przewozu zakładam występowanie różnych postaci transportowych występujących w tego rodzaju przewozach:

1. przetwory mleczne

• jednostka transportowa - pojemnik z polipropylenu

• wymiary - 400 x 300 x 240 [mm]

• masa netto - 12,8 [kg]

• masa pojemnika - 2,2 [kg]

2. pieczywo

• jednostka transportowa - pojemnik z polipropylenu

• wymiary - 600 x 400 x 180 [mm]

• masa netto - 8,4 [kg]

• masa pojemnika - 2,6 [kg]

3. wyroby cukiernicze

• jednostka transportowa - pudło kartonowe

• wymiary - 400 x 300 x 260 [mm]

• masa netto - 6,2 [kg]

• masa pojemnika - 0,8 [kg]

Sposób uformowania jednostki ładunkowej i jej parametry

Stosowanie znormalizowanych postaci transportowych wszystkich przewożonych ładunków umożliwia zastosowanie znormalizowanej jednostki ładunkowej, jaką jest paleta o wymiarach 1200 x 800 x 144 [mm].

Sposób uformowania jednostki ładunkowej jest w każdym przypadku inny:

1. przetwory mleczne

• jednostka ładunkowa - paletowa

• liczba jedn. opakowania w jednostce ładunkowej - 40

• wymiary - 1200 x 800 x 1344 [mm]

• masa palety - 25 [kg]

• masa całkowita j.ł.p. - 15 x 40 + 25 = 625 [kg]

2. pieczywo

• jednostka ładunkowa - paletowa

• liczba jedn. opakowania w jednostce ładunkowej - 32

• wymiary - 1200 x 800 x 1584 [mm]

• masa palety - 25 [kg]

• masa całkowita j.ł.p. - 11 x 32 + 25 = 377 [kg]

3. wyroby cukiernicze

• jednostka ładunkowa - paletowa (słupkowa)

• liczba jedn. opakowania w jednostce ładunkowej - 32

• wymiary - 1200 x 800 x 1184 [mm]

• masa palety - 26 [kg]

• masa całkowita j.ł.p. - 7 x 32 + 26 = 250 [kg]

Rodzaje taboru przewozowego

Przewiezienie w ciągu roku ładunku o łącznej masie 200 000 ton uzasadniałoby wykorzystanie transportu kolejowego. Jednak mając na względzie niewielką odległość, tj. 120 km, na jaką przewozu należy dokonać oraz wymagany jak najkrótszy termin dostawy artykułów spożywczych - zastosowany zostanie transport samochodowy.

Do przewozu zastosowane zostaną pojazdy samochodowe przystosowane do przewozu żywności, posiadające zamkniętą skrzynię ładunkową. W przypadku przetworów mlecznych zastosowane zostaną pojazdy z izotermiczną skrzynią ładunkową.

Z uwagi na ograniczenie liczby uruchamianych pojazdów, przy przewozie artykułów mleczarskich i pieczywa użyte będą pojazdy o ładowności 8 ton, a przy przewozie artykułów cukierniczych preferowane będą pojazdy o dopuszczalnej masie ładunkowej 10 ton.

Sposób rozmieszczenia i zabezpieczenia jednostek ładunkowych

Proponowane do przewozu artykułów żywnościowych pojazdy posiadają powierzchnię ładunkową o wymiarach 7050 x 2425 [mm]. Wymiary te pozwalają na załadunek w jednej warstwie 16 palet. Sposób rozmieszczenia palet na powierzchni ładunkowej przedstawia rysunek 1.

W przypadku artykułów cukierniczych przewiduje się możliwość załadunku w dwóch warstwach. Wysokość skrzyni ładunkowej wynosząca 2450 [mm] umożliwia takie rozwiązanie. Do tego celu zastosowano palety słupkowe, gdyż pudła kartonowe charakteryzują się małą wytrzymałością na ściskanie.

Rys.1. Przykładowy sposób rozmieszczenia palet na skrzyni ładunkowej.

Przy takim załadunku palet nie zachodzi konieczność ich dodatkowego zabezpieczania przed przesunięciem, gdyż niewielkie odległości między sąsiednimi paletami w sposób naturalny utrudniają ich samoistne przemieszczanie.

Urządzenia i maszyny ładunkowe

Do prac załadunkowych jednostek ładunkowych paletowych konieczne jest zastosowanie wózków widłowych. Z uwagi na charakter ładowanych artykułów (żywność), powinny być to wózki z napędem elektrycznym.

Miejsce, gdzie będą odbywały się czynności załadunkowe musi być wyposażone w rampę ładunkową o wysokości odpowiadającej wysokości płaszczyzny ładunkowej pojazdów tj. około 1555 [mm] oraz mostki ładunkowe umożliwiające wjazd wózka widłowego do skrzyni ładunkowej pojazdu samochodowego.

Stopień wykorzystania przestrzeni ładunkowej i ładowności pojazdów

Stopień wykorzystania przestrzeni ładunkowej określić należy jako stosunek objętości wszystkich jednostek ładunkowych do pojemności ładunkowej środka transportowego wyrażony w procentach.

Stopień wykorzystania ładowności pojazdu określić można jako stosunek masy całkowitej wszystkich przewożonych jednostek ładunkowych do ładowności zastosowanego środka transportowego wyrażony w procentach.

1. Przetwory mleczne

2. Pieczywo

3. Wyroby cukiernicze

gdzie:

n - liczba jednostek ładunkowych paletowych

V_i - objętość jednej jednostki ładunkowej paletowej

V - całkowita pojemność środka transportowego

Q_i - masa całkowita jednostki ładunkowej paletowej

Q_obc - dopuszczalna ładowność środka transportowego

Wydajności techniczne i praktyczne urządzeń ładunkowych

Urządzeniami ładunkowymi stosowanymi przy załadunku artykułów spożywczych są wózki widłowe i dla nich możemy określić parametry wydajnościowe.

Wydajność teoretyczna (konstrukcyjna) W_k, dla urządzeń o pracy cyklicznej:

gdzie: i - liczba cykli na godzinę [n/h]

t_c - czas trwania jednego cyklu [s/cykl]

Q - udźwig wózka widłowego [t; kg]

Czas trwania cyklu obejmuje:

• t_z - uchwycenie ładunku

• t_p - podniesienie ładunku

• t_s - przemieszczenie ładunku

• t_op - opuszczenie ładunku

• t_od - uwolnienie ładunku

• t_o - powrót wózka do pozycji wyjściowej

t_c=t_z+t_p+t_s+t_op+t_od+t_o

Wiele czynników wpływa na poszczególne czasy jednego cyklu ładunkowego, np. długość drogi transportowej, paramerty techniczno-eksploatacyjne zastosowanego sprzętu, sposób składowania artykułów w magazynie i inne. Dla obliczenia parametrów wydajnościowych przyjęto wartości:

Q = 1200 kg

t_z = 3 sek

t_p = 5 sek

t_s = 25 sek

t_op = 5 sek

t_od = 2 sek

t_o = 20 sek

t_c = 3 + 5 + 25 + 5 + 2 + 20 = 60 sek

Wydajność techniczna W_t jest to wydajność konstrukcyjna W_k zredukowana przez współczynnik φ_t, wynikający z technicznych warunków pracy (niepełne wykorzystanie udźwigu w zależności od cech i właściwości przeładowywanego ładunku oraz jego opakowania, miejsce pracy wózków, itp.).

Przyjęto φ_t = 0,85

W_t = W_k* φ_t = 72*0,85 = 61,2 [t/h]

Wydajność praktyczna W_p, jest to wydajność techniczna W_t zredukowana przez współczynnik φ_p, wynikający z:

• niewłaściwego lub źle zorganizowanego frontu pracy wózków widłowych, rozmieszczenie samochodów na placu, itp.

• nieprzewidzianych trudności przy uchwyceniu ładunków

• nierytmicznego podstawiania środków transportowych

• niedostatecznego wyszkolenia personelu obsługującego wózki

• niepełnej sprawności technicznej wózków widłowych (np. w wyniku zużycia)

Przyjęto φ_p = 0.9

W_p = W_t*φ_p = 61,2*0,9 = 55,08 [t/h]

Wydajność średnia eksploatacyjna W_e jest to wydajność praktyczna W_p zredukowana przez współczynnik φ_e, wynikający z:

• oczekiwania na obsługę techniczną lub naprawę

• niewłaściwego lub nie zorganizowanego rozmieszczenia ładunku, pojazdów transportowych

• nieprzewidzianych trudności w uchwyceniu ładunku

• nierównomierności w podstawianiu środków transportowych

• złego wyszkolenia personelu

• niskiej sprawności wózków podnośnikowych

• czasu trwania planowych obsług technicznych lub napraw bieżących, głównych lub awaryjnych

• potrzeby przemieszczania wózków na inny punkt ładunkowy

• pracy sezonowej lub warunków atmosferycznych.

Wydajność średnia eksploatacyjna określana jest dla dłuższego okresu czasu (miesiąc, kwartał, rok).

Przyjęto φ_e = 0,91

W_e = W_p* φ_e = 55,08*0,91 = 50,12 [t/h]

Zakres, stopień, poziom mechanizacji

Wskaźnikiem najbardziej ogólnym i jednocześnie najczęściej stosowanym jest wskaźnik zakresu mechanizacji W_zm, określany na podstawie wzoru:

gdzie:

Q_m - masa przeładowana na danym punkcie w sposób mechaniczny

Q_c - całkowita masa przeładowana w danym punkcie np. w ciągu roku w tonach.

W_zm =

Wskaźnik ten informuje tylko o istnieniu urządzeń mechanicznych i określa wielkość masy ładunkowej, którą obsłużyły te urządzenia, nawet jeśli nie wszystkie operacje ładunkowe zmechanizowano, natomiast nie określa korzyści wynikających z mechanizacji.

Wskaźnik stopnia mechanizacji W_sm określa, w jakim procencie urządzenia mechanizujące roboty ładunkowe zastępują pracę ludzką; wskaźnik ten może występować tylko wtedy, gdy jest możliwe alternatywne rozwiązanie robót ładunkowych: ręczne lub zmechanizowane. Wartość wskaźnika określa się na podstawie wzoru:

gdzie:

t_r - liczba roboczogodzin zużytych na wykonanie określonej czynności ładunkowej bez zastosowania urządzeń mechanizujących roboty ładunkowe

t_m - liczba roboczogodzin zużytych na wykonanie tej samej czynności przy zastosowaniu urządzeń mechanizujących roboty ładunkowe.

Im bliższy jedności (100%) jest wskaźnik W_sm , tym większy jest stopień mechanizacji.

Stopień mechanizacji wyraża się stosunkiem różnicy czasu trwania pracy ręcznej i zmechanizowanej do roboczogodzin, jakie mogłaby pochłonąć praca ręczna.

Wskaźnik poziomu mechanizacji W_pm robót ładunkowych umożliwia ocenę, analizę lub porównanie poziomu postępu technicznego w mechanizacji na jednym lub kilku frontach ładunkowych. Jest wielkością, która wskazuje, w jakim stopniu są zmechanizowane i na jakim poziomie mechanizacji są wykonywane roboty ładunkowe w jednym lub kilku rejonach bądź punktach ładunkowych o zbliżonym programie robót ładunkowych, podobnym asortymencie ładunków, technologii składowania itp. w przyjętej jednostce czasu.

Wskaźnik poziomu mechanizacji oblicza się na podstawie wzoru:

gdzie:

Q₁,Q₂,...,Q_n - ilość ładunku obsługiwana i -tym urządzeniem ładunkowym np. w [t]

W_sm1,W_sm2,...,W_smn - wskaźnik stopnia mechanizacji w odniesieniu do i-tego urządzenia ładunkowego

Q_c - całkowita masa ładunkowa, jaką trzeba obsłużyć w określonym czasie, wyrażona w ustalonych jednostkach np. w [t]

Wskaźnik W_pm umożliwia najbardziej pełną ocenę mechanizacji robót ładunkowych. Określa on nie tylko skutki i wyniki tej mechanizacji, ale także jakość i poziom techniczny stosowanych urządzeń.

Środki transportowe i urządzenia ładunkowe

Przyjęcie do przewozu różnorodnego asortymentu artykułów spożywczych powoduje konieczność zorganizowania prac ładunkowych w różnych punktach oraz zastosowania środków transportowych niezależnie dla każdego z artykułów.

1. Przetwory mleczne.

Załadunek odbywał się będzie w ciągu całego roku we wszystkie dni robocze, tj. 250 dni, w systemie dwuzmianowym tj. przez 16 godzin w ciągu doby.

Masa do przewiezienia - 50 000 [t]

Każdego dnia należy załadować do przewozu 200 ton ładunku.

Na zadysponowany do przewozu środek transportowy załadowane zostanie 10 ton ładunku (16 j.ł.p. po 625 kg każda). Zadysponować należy w każdej dobie 20 pojazdów samochodowych o ładowności 10 ton. Uwzględniając pracę dwuzmianową i wykorzystanie każdego pojazdu dwukrotnie w ciągu doby (jeden raz w ciągu jednej zmiany roboczej) do przewozu artykułów mlecznych wystarczy 10 pojazdów samochodowych o wymaganej ładowności.

2. Pieczywo.

Załadunek odbywał się będzie w ciągu całego roku we wszystkie dni tygodnia (oprócz dni świątecznych), tj. 350 dni, w systemie trójmianowym tj. przez 24 godziny w ciągu doby.

Masa do przewiezienia - 60 000 [t]

Każdego dnia należy załadować do przewozu 171,42 tony ładunku.

Na zadysponowany do przewozu środek transportowy załadowane zostanie 6,032 tony ładunku (16 j.ł.p. po 377 kg każda). Zadysponować należy w każdej dobie 30 pojazdów samochodowych o ładowności powyżej 6 ton. Uwzględniając pracę trójzmianową i wykorzystanie każdego pojazdu trzykrotnie w ciągu doby (jeden raz w ciągu jednej zmiany roboczej) do przewozu pieczywa wystarczy 10 pojazdów samochodowych o wymaganej ładowności.

3. Wyroby cukiernicze.

Załadunek odbywał się będzie w ciągu całego roku we wszystkie dni robocze, tj. 250 dni, w systemie dwuzmianowym tj. przez 16 godzin w ciągu doby.

Masa do przewiezienia - 90 000 [t]

Każdego dnia należy załadować do przewozu 360 ton ładunku.

Na zadysponowany do przewozu środek transportowy załadowane zostanie 8 ton ładunku (32 j.ł.p. po 250 kg każda). Zadysponować należy w każdej dobie 40 pojazdów samochodowych o ładowności 8 ton. Uwzględniając pracę dwuzmianową i wykorzystanie każdego pojazdu dwukrotnie w ciągu doby (jeden raz w ciągu jednej zmiany roboczej) do przewozu wyrobów cukierniczych wystarczy 20 pojazdów samochodowych o wymaganej ładowności.

W ciągu krytycznej zmiany (największa liczba pojazdów samochodowych do obsłużenia) w dniu roboczym załadować należy 40 pojazdów, przy czym:

• załadunek pojazdu przetworami mlecznymi lub pieczywem wymaga wykonania 16 pełnych cykli ładunkowych po 1 min każdy

• załadunek pojazdu wyrobami cukierniczymi wymaga wykonania 32 cykli ładunkowych po 1 min każdy

Czas załadunku pojazdów przetworami mlecznymi i pieczywem:

20 * 16 [min] = 320 [min]

Czas załadunku pojazdów wyrobami cukierniczymi:

20 * 32 [min] = 640 [min]

Łączny czas trwania operacji ładunkowych:

320 + 640 = 960 [min] = 16 [godz].

Dla wykonania załadunku 40 pojazdów w ciągu jednej zmiany roboczej należy zastosować dwa wózki podnośnikowe.

Mając na uwadze stosowanie do prac ładunkowych wózków z napędem elektrycznym i konieczność ich odstawienia celem doładowania baterii po każdej zmianie roboczej, na wyposażeniu punktu ładunkowego powinno znajdować się 4 wózki podnośnikowe.

---