Tổ chức và cơ giới hóa xếp dỡ hàng xi măng bao

Lớp: KTB54-ĐH4

Lời nói đầu
Dịch vụ vận tải ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền mậu dịch
thế giới thông qua việc thiết lập các tuyến đường vận tải (tuyến hàng hải, tuyến
hàng không, tuyến đường bộ...) nối liền giữa các quốc gia.
Dịch vụ vận tải nhất là vận tải hàng hải đã tác động nhiều đến tốc độ
phát triển mậu dịch của thế giới. Trong chuyên chở hàng hóa ngoại thương trên
thế giới hiện nay. Trong đó Cảng biển là một mắt xích quan trọng của vận tải,
là nơi gặp gỡ của các phương thức vận tải khác nhau, là nơi có sự thay đổi về
hàng hóa và hành khách từ phương tiện vận tải biển sang phương thức vận tải
khác và ngược lại. Cảng biển được coi là cơ sở hạ tầng, là động lực thúc đẩy
nền kinh tế của đất nước. Kinh tế Cảng biển đã và đang là một trong những
nghành kinh tế mũi nhọn của nước ta, góp phần phát triển nền kinh tế.
Ngày nay, xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, hoạt động buôn bán ngoại
thương ngày càng phát triển. Hàng hóa du nhập vào Việt Nam bằng nhiều con
đường trong đó du nhập bằng đường biển chiếm tới 90% tổng lượng hàng hóa
xuất nhập khẩu vào nước ta bởi ưu điểm lớn nhất của nó là giá cước rẻ, điều
kiện vận chuyển tương đối an toàn. Để có thể phát huy ngày càng tốt hơn vai
trò của Cảng trong hoạt động kinh tế của quốc gia cần phải nâng cao hơn nữa
khả năng thông qua của Cảng để thu được lợi nhuận tối đa. Muốn vậy thì công
tác tổ chức và khai thác Cảng phải được tiến hành một cách khoa học nhất
đồng thời cần tìm ra các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt động của Cảng để phát
huy những nhân tố tích cực đồng thời hạn chế những nhân tố tiêu cực.
Trên cơ sở đó, thiết kế môn học Tổ chức và khai thác Cảng giúp sinh viên
vận dụng được những kiến thức đã học trên lớp cùng những kiến thức thực tế thu
thập được trong quá trình thực tập tại Cảng vào việc tiến hành tổ chức và cơ giới
hóa xếp dỡ cho từng loại mặt hàng cụ thể, tính toán khả năng thông qua của các
khâu từ đó xác định phương án tối ưu cho công tác xếp dỡ và bảo quản mặt hàng
đó.
Dưới đây là nội dung Thiết kế môn học với đề tài :” Tổ chức và cơ giới

hóa xếp dỡ hàng ximăng bao”.

Trang | 1


Lớp: KTB54-ĐH4

Chương I

Phân tích số liệu ban đầu
I/ Giới thiệu về Cảng Hải Phòng.
1. Vị trí địa lý của Cảng Hải Phòng:
Cảng Hải Phòng là cảng biển có quy mô lớn nhất miền Bắc Việt Nam,
nằm dọc tả ngạn bờ sông Cấm, là một nhánh của sông Thái Bình cách cửa biển
Nam Triệu 30 km.
Cảng Hải Phòng có toạ độ địa lí 20 0 51’ vĩ độ Bắc và 1060 kinh độ Đông,
tiếp xúc với biển Đông qua cửa biển Nam Triệu.
Cảng Hải Phòng nằm trên đầu mối giao thông nối liền các khu vực kinh
tế, các trung tâm công nghiệp của cả nước và các trung tâm công nghiệp của
Trung Quốc. Cảng có đường giao thông nối liền với Hà Nội và các tỉnh phía
Bắc. Cảng có vùng biển thuận lợi với các vũng vịnh cho tàu neo đậu.
2. Điều kiện tự nhiên, khí hậu của Cảng Hải Phòng:
a) Khu đất của Cảng:
Địa danh cảng Hải phòng được phân định từ cầu 0 đến cầu 11, khu Cảng
Chùa Vẽ và Vật Cách rộng 25 ha. Tổng chiều dài cảng chính là 1792m bao gồm
hệ thống 13 kho và các bãi trong đó có bãi Container nằm từ cầu 0 đến 3. Dọc
tuyến cầu tàu là hệ thống giao thông đường sắt, bộ để vận chuyển hàng hoá. Cao
độ bình quân của cảng là +4,5m, không bị ngập nước khi nước cường, trên bề
mặt được lát bê tông thẩm thấu.
b) Địa chất cảng Hải phòng:

Địa chất cảng Hải phòng nằm trong khu vực trằm tích sa bồi ven sông
biển, nền đất Cảng có độ dày từ 30 đến 35m theo cấu tạo làm nhiều lớp. Lớp
trằm tích rạt mịn nằm ở trên lớp bùn, đến lớp cát và trằm tích rạt khô nằm ở
dưới lớp cát rột và cát vừa.
c) Điều kiện khí hậu, thuỷ văn:
Cảng Hải phòng có chế độ Nhật chiều thuần khiết chí có 12 ngày trong
năm là có chế độ bán nhật chiều.
Từ tháng 10 năm trước tới tháng 3 năm sau nước lên vào ban đêm. Thời
gian thuỷ triều lên và rút là 3R. Mực nước giao thông cao nhất là 3,8 đến 4,2 m.
Trang | 2


Lớp: KTB54-ĐH4

Thuỷ chiều không ảnh hưởng lớn đối với việc xếp dỡ nhưng ảnh hưởng lớn đối
với thời gian tàu ra vào Cảng.
Cảng Hải Phòng chịu ảnh hưởng của thời tiết miền Bắc Việt Nam. Mỗi
năm có bốn mùa, lượng mưa trung bình là 1800ml. Những ngày mưa Cảng
ngừng công tác xếp dỡ. Thời gian chiếm từ 29 đến 30 ngày/năm.
Cảng chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính: gió Đông Nam từ tháng 5
đến tháng 10, gió Đông Bắc từ tháng 10 - 4 năm sau. Khi có gió lớn công tác
xếp dỡ gặp nhiều khó khăn đặc biệt đối với hàng rời. Gió từ cấp 6 trở lên, sự
làm việc của các xí nghiệp xếp dỡ gặp nhiều khó khăn.
Cảng Hải phòng gặp nhiều ảnh hưởng của gió bão, khi có bão Cảng phải
ngừng làm việc. Bão thường có từ tháng 5 - tháng 8, trung bình mỗi năm có 6
đến 9 cơn bão. Hàng năm cảng có một kế hoạch chi phí cho việc phòng chống
bão. Cảng thường phải ngừng hoạt động từ 10 đến 12 ngày trong năm do ảnh
hưởng của bão.
Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa
nhiều do đó nhiệt độ nhìn chung cao, chênh lệch từ 23 0 đến 270c, về mùa hè có

thể lên đến 300 đến 350c. Độ ẩm của Cảng tương đối cao bình quân từ 70 đến
80%. Độ ẩm ảnh hưởng lớn đến công tác bảo quản hàng hoá, dễ gây hiện tượng
đổ mồ hôi vì vậy phải thường xuyên theo dõi để có biện pháp kịp thời.
Sương mù thường xuất hiện vào sáng sớm mùa đông, có ngày sương mù
dày đặc, làm việc không an toàn, tốc độ làm hàng chậm, kém năng suất, đặc biệt
tàu bè ra ngoài Cảng khó khăn, dễ gây tai nạn, chậm trễ giờ tàu ra vào Cảng do
đó cũng gây ảnh hưởng lớn đến việc khai thác ở Cảng.
Cảng Hải phòng nhìn chung không có lũ lớn nhưng về mùa mưa trong
sông Cấm lũ tràn về gây ảnh hưởng đến công trình, tàu thuyền qua lại khu vực
Cảng rất khó khăn nhất là những máng làm hàng trong mạn rất khó cập mạng sà
lan vào tàu. Có khi lũ lớn gây ảnh hưởng đến công tác xếp dỡ hàng hoá. Do ảnh
hưởng của lũ lụt, hàng năm Cảng phải ngừng sản xuất từ 3 đến 5 ngày.

II/ Hàng đến cảng.
1.

Lựa chọn hàng
-Loại hàng: Xi măng (bao)
-Trọng lượng: 50kg / bao
Trang | 3


Lớp: KTB54-ĐH4

-Kích thước bao (cm): 70 x 40 x 20
-Vật liệu bao: Giấy Kraft
-Tỉ trọng hàng: =1,05 T/m3
-Chiều cao đống hàng: [H]= 3m - Xếp cao 20 bao
-Áp lực cho phép: [P]= 3,15T/m2
2. Tính chất lý hóa của hàng

- Xi măng thường thuộc loại hàng nặng, có hệ số chất xếp đơn vị
u=1,05÷1,2 T/m3.
- Tính bay bụi: Bụi xi măng dễ gây viêm nhiễm đối với người, gia súc và
cũng ảnh hưởng đối với các loại hàng khác xung quanh.
- Tác dụng với gió, không khí làm giảm cường độ chịu lực. Nếu để xi
măng 3 tháng thì cường độ chịu lực giảm 20%, 6 thảng giảm 30%, 12 tháng
giảm 60%.
- Tính kỵ nước: Khi gặp nước xi măng sẽ trở thành chất keo và diễn ra
quá trình thuỷ phân, sinh nhiệt và đông cứng.
- Tác dụng với chất khác:
+ Khi gặp NH3 xi măng đông kết rất nhanh.
+ Chỉ cần 0,001% đường thì xi măng mất tính đông kết.
3. Yêu cầu trong vận chuyển, bảo quản và xếp dỡ:
- Tuyệt đối không nhận vận chuyển xi măng chưa nguội (>65 0C) mà chỉ
nhận vận chuyển xi măng có t0<400C.
- Trời mưa không được xếp dỡ xi măng.
- Phương tiện vận chuyển xi măng phải khô sạch, phải có vật liệu cách li
sàn tàu, hầu tàu, hầm tàu phải có nắp, bạt đậy kín.
- Phải xếp xa các loại hàng khác như đường, NH3.
- Xi măng xếp trong kho phải cách đất 50cm, nếu là nền gạch cách 30cm,
cách tường kho 50cm.
- Công nhân xếp dỡ phải có đủ phòng hộ lao động.
Trang | 4


Lớp: KTB54-ĐH4

- Khi vận chuyển xi măng, người vận tải yêu cầu người chủ hàng phải có
bao dự trữ tuỳ theo số lần xếp dỡ mà tỷ lệ bao dự trữ từ 3-8%.
4. Các đại lượng đặc trưng cho hàng đến Cảng:

- Khối lượng hàng đến cảng trong năm

: Qn

(Tấn)

Q ng =

- Lượng hàng đến cảng trung bình trong ngày :

Qn
Tn

(Tấn/ngày)

- Lượng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất trong năm:
max
Qng
= Q ng × K dh

(Tấn/ngày)

Trong đó
Tn

: Thời gian kinh doanh của cảng trong năm (Tn = Tcl - Ttt) (ngày)

Tcl

: Thời gian công lịch trong năm (365 ngày)

Ttt

: Thời gian ngừng kinh doanh do ảnh hưởng của thời tiết ( T tt =

k

: Hệ số tính tới ảnh hưởng của thời tiết

Kđh

: Hệ số không điều hòa lượng hàng tới cảng trong ngày

k.Tcl)

Số ca làm việc trong ngày

nca = 3

(ca/ngày)

24
nca

Thời gian mỗi ca

Tca =

Thời gian làm việc trong ca

Tlv = Tca - Tng

Thời gian làm việc trong ngày

T = Tlv . nca

Lượng hàng hóa chuyển thẳng theo quá trình (1)
(Tấn)

:

(giờ/ca)
(giờ/ngày)

Q1 = (1 − α ) × Qn

Lượng hàng hóa lưu kho tuyến tiền theo quá trình (2):
Lượng hàng hoá sang mạn theo quá trình (1'):

(giờ/ca)

Q2 = α × Qn

(Tấn)

Q1' = γ.Qn (T)

Tổng dung lượng kho tính theo lượng hàng hóa lưu kho
max × α × t
∑ Eh = Qng

bq

(Tấn)

Trang | 5


Lớp: KTB54-ĐH4

Trong đó:

α

: Hệ số lưu kho lần 1

γ : Hệ số sang mạn
Tbq

Q
2
α=
Q +Q +Q
2
1 1'
Q
1'
γ=
Q +Q +Q
2
1 1'

: Thời gian bảo quản hàng hóa trong kho

(ngày)

Kết quả tính toán của các chỉ tiêu được thể hiện trên bảng sau:
STT

Ký hiệu chỉ tiêu

Đơn vị tính

1

Qn

Tấn

Giá trị
175000

2
3
4

Tcl
k
Tn

5

Q ng

Ngày
%
Ngày
Tấn

365
4
350,4
499,43

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

kđh
Qngmax
nca
Tca

Tng
Tlv = (Tca-Tng)
T= Tlv. nca
α
1-α
Q1
Q2
tbq

T/ngày
Ca
Giờ
Giờ
Giờ
Giờ

Tấn
Tấn
Ngày

1,1
549,372
4
6
1,5
4,5
18
0,45
0,55
96250

78750
5

Trang | 6


Lớp: KTB54-ĐH4

19

∑E

h

Tấn

1236,087

III/ Đề xuất sơ đồ cơ giới hóa xếp dỡ
1. Khái niệm sơ đồ cơ giới hoá xếp dỡ:
Sơ đồ cơ giới hoá xếp dỡ, là sự phối hợp nhất định giữa các máy móc xếp dỡ
ở tuyến cầu tàu, cũng như các thiết bị phụ dùng để cơ giới hóa xếp dỡ hàng trong
cảng.
2. Biện luận để chọn sơ đồ cơ giới hóa thích hợp:
Việc lựa chọn sơ đồ cơ giới hóa thích hợp nhằm tối đa hóa công tác khai
thác của cảng, để đạt đợc hiệu quả cao nhất cho công tác xếp dỡ và đảm bảo
giải phóng tàu nhanh. Việc lựa chọn sơ đồ cơ giới hóa phụ thuộc vào các yếu tố
như : lưu lợng hàng tới cảng, chiều của luồng hàng, đặc trưng của hàng hóa tới
cảng, điều kiện khí hậu, kho và vị tri xếp dỡ của kho, các phơng tiện đến cảng.
Căn cứ vào đặc tính của loại hàng (Ximăng bao) là loại hàng cần phải tránh

ẩm, ướt, phải bảo quản nơi khô ráo. Với đề bài này chiều hàng nhập, khối lượng
hàng đến Cảng trong năm là: Qn = 175000 (T/năm), các điều kiện địa chất, thuỷ
văn, loại phương tiện vận tải là tàu thuỷ, sà lan và ô tô ta đưa ra 3 sơ đồ cơ giới hoá
sau:
* Sơ đồ cần trục chân đế kết hợp với xe nâng

- Ưu điểm: Có tính cơ động cao, có thể làm việc theo nhiều quá trình xếp
dỡ, năng suất xếp dỡ cao, chi phí đầu tư ban đầu không quá lớn. Cảng có thể sử
dụng tối đa các máy móc để thực hiện quá trình xếp dỡ.

Trang | 7


Lớp: KTB54-ĐH4

- Nhược điểm: Tốc độ của xe nâng chậm kéo dài thời gian xếp dỡ và đỗ
bến của tàu, hạn chế về tầm với , không thể với ra quá xa bãi đợc.
* Sơ đồ cần trục chân đế kết hợp với ô tô và xe nâng

- Ưu điểm của sơ đồ này: Năng suất xếp dỡ cao, tầm hoạt động của sơ đồ
lớn
- Nhược điểm: Do sử dụng nhiều thiết bị nên vốn đầu tư lớn, nếu không
khai thác hiệu quả sẽ dẫn đến lãng phí.
* Sơ đồ cần cẩu tàu kết hợp với toa xe và xe nâng

- Ưu điểm:
+ Vốn đầu t ít
Trang | 8

Lớp: KTB54-ĐH4

+ Chi phí cho công tác xếp dỡ nhỏ
+ Tính cơ động cao, sử dụng hiệu quả cần cẩu tàu
- Nhược điểm:
+ Tầm với hạn chế
+ Năng suất xếp dỡ thấp, không tận dụng được trang thiết bị của
cảng, cảng không chủ động được trong công tác xếp dỡ.
Qua phân tích ưu nhợc điểm của 3 sơ đồ cơ giới hóa trên và hàng hóa tới
cảng là hàng xi măng bao,lượng hàng tới cảng trong năm là 175000 tấn, chiều
hàng nhập. Để đảm bảo công tác khai thác cảng đạt hiệu quả cao ta chọn sơ đồ cơ
giới hóa số 1 .

IV/ Thiết bị xếp dỡ và công cụ mang hàng
1. Thiết bị xếp dỡ tuyến tiền được sử dụng là cần trục chân đế với các
đặc trưng kỹ thuật cơ bản như sau (Cần trục chân đế KИPOB 5 Tấn):
Sức nâng lớn nhất

: 5 Tấn

Chiều cao nâng hàng

: 23,5 m

Chiều cao hạ hàng

: 20 m

Tầm với lớn nhất

: 30 m

Tấm với nhỏ nhất

:8m

Tốc độ nâng

: 73 m/ phút

Tốc độ quay

: 1,50 vòng/ phút

Tốc độ thay đổi tầm với

: 44 m/ phút

Tốc độ di chuyển

: 33 m/ phút

Khẩu độ đường ray

: 10,5 m

Tự trọng

: 100 Tấn

Trang | 9


Lớp: KTB54-ĐH4

2. Phương tiện vận tải bộ:
Ta chọn toa xe có phủ bạt
- Kiểu toa xe :
- Trọng tải :
- Tự trọng tải :
- Chiều dài :
- Thể tích :
- Chiều rộng thùng xe :
- Chiều cao toa xe :
- Diện tích sàn :

4 trục
30T
16T
14,43m
45 m3
2,75m
1,6 m
36,94 m2

Hình vẽ toa xe.

3. Thiết bị xếp dỡ tuyến phụ
Thiết bị ở tuyến hậu phương được lựa chọn là xe nâng KOMATSU
FD35AT-17 có thông số kỹ thuật như sau:

Trang | 10


Lớp: KTB54-ĐH4

Tải trọng nâng

: 3500kg

Kích thước ( DxRxC)

: 2065x1290x2100 mm

Trọng lượng máy : 4280 kg
Động cơ

: KOMATSU 4D98E

Công suất

: 44,1kw

Kích thước càng nâng (dày x rộng x dài)
Tốc độ di chuyển có hàng

: 50x150x1070 mm

: 2,2 m/s

Tốc độ di chuyển không hàng : 2,9 m/s
Tốc độ nâng hàng : 0,2 m/s
4. Công cụ mang hàng: Sử dụng chủ yếu là cao bản gỗ, cấu tạo:
- Kích thước

1,2 x 1,6 x 0,2 m

- Nâng trọng

3T

- Tự trọng

30 kg

-> Ưu điểm: giá thành rẻ, nhẹ, xếp được nhiều bao trong một lớp.
-> Nhược điểm: mau hỏng, hay thấm nước do đó phải dự trữ.

Trang | 11


Lớp: KTB54-ĐH4

5. Lựa chọn phương tiện vận tải biển
Ta chọn phương tiện vận tải biển là tàu hàng khô. Do mực nước
thấp nhất ở cảng là 6m nên ta chọn tàu có mớn nước đầy hàng < 6m.
Chọn tàu đến cảng là tàu CITADEL

IMO / MMSI: 9361380 / 245977000

Năm đóng: 2008
Trang | 12


Lớp: KTB54-ĐH4

Tốc độ: 10,3 knot

Gross Tonnage:3990 T

Treo cờ: Netherlands

Net Tonnage:2206 T

Kích cỡ: 111 m x 14 m

Deadweight:5950 T

Mớn nước lớn nhất: 5,9m
Mớn nước nhỏ nhất: 4m
* Lập mã hàng:
Để các thiết bị xếp dỡ được làm việc liên tục, phối hợp đồng đều giữa các
khâu, để tận dụng được năng suất của thiết bị ta phải tiến hành lập mã hàng trên
cao bản sao cho có lợi nhất.
Số bao xếp trên cao bản phải làm sao thoả mãn điều kiện đảm bảo an toàn
cho thiết bị xếp dỡ cũng như hàng xếp được chắc chắn và sử dụng tối đa sức
nâng của công cụ mang hàng .
Trọng lượng một lần nâng của cao bản được tính như sau:
Gh = nb*nl*qb (Tấn)
Trong đó :

- nb: số bao xếp trong một lớp : nb= nn . nd

(bao)

- nd : số bao trong một lớp xếp theo chiều dài cao bản
nd =

Với

Lcb
lb

nd =

hoặc

Lcb
bb

(bao)

Lcb: chiều dài cao bản

(m)

lb: chiều dài một bao

(m)

bb: Chiều rộng của một bao

(m)

- nn: số bao trong một lớp xếp theo chiều rộng cao bản.
nn =

Với

Bcb
bb

nn =

hoặc

Bcb: chiều rộng cao bản

Bcb
lb

(bao)
(m)
nl =

nl: số lớp xếp trên cao bản
Với

H CB 1,6
=
hb

hb

(lớp)

HCB: chiều cao cho phép khi xếp hàng trên cao bản ( lấy bằng 1,6

m)
Trang | 13


Lớp: KTB54-ĐH4

hb: Chiều cao của một bao
- qb: Trọng lượng của một bao

(m)
(T/bao)

* Kiểm tra nâng trọng của thiết bị xếp dỡ: Gn ≥ Gh + Gcc
Gn : Nâng trọng của cần trục (T)
Gcc : Trọng lượng của công cụ (T)
Gh : Trọng lượng của hàng

STT
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15

(T)

Ký hiệu
Đơn vị tính
Giá trị
chỉ tiêu
Lcb
m
1,6
Bcb
m
1,2
Hcb
m
1,6
bb
m
0,4
lb
m

0,7
hb
m
0,2
nd
bao
2
nn
bao
3
nb= nd.nn
bao
6
nl= Hcb/hb
Lớp
8
qb
Tấn
0,05
Gh
Tấn
2,4
Gcc
Tấn
0,03
Gh + Gcc
Tấn
2,43
Gn
Tấn

5
Thỏa mãn điều kiện : Gn ≥ Gh + Gcc

5. Công trình bến:
Công trình bến là bộ phận quan trọng nhất của bến tàu. Vị trí của công
trình bến là nằm tại ranh giới giữa khu đất và khu nước. Công trình bến cho
phép tàu có thể tiếp cận tốt nhất với bờ và thực hiện được công tác xếp dỡ hàng.
Để đáp ứng nhu cầu bốc xếp lượng hàng là 175000 tấn/ năm, Cảng Hải
Phòng lại nằm ở cửa sông nên công trình bên phải được thiết kế kiểu thẳng
Trang | 14


Lớp: KTB54-ĐH4

đứng là thích hợp nhất, đặc biệt là cần phải có khả năng chịu lực lớn, thi công
nhanh, đóng được cả vào vùng nước cứng. Vì vậy thuận lợi nhất là ta sử dụng
công trình bến tường cọc 1 tầng neo.
* Các thông số đặc trưng:
- Chiều dài cọc 22m
- Tiết diện cọc 42 x 42 cm
- Chiều cao phần tự do của cọc: 13,2 m
- Vật liệu làm cọc: Bêtông cốt thép
* Mặt căt của công trình bến :
-Cao trình bến là 10 m
-Mực nước cao nhất là: 8 m
-Mực nước thấp nhất là: 6 m
MNCN 8(m)

MNTN 6 (m)

III/Kho và các kích thước chủ yếu của kho:
Fh =

1. Diện tích hữu ích của kho (Fh)

∑E

h

[ H ].γ

(m2)

Trong đó:

∑E
[H ] :
γ:

h

: Tổng dung lượng kho tính theo lưu lượng hàng hóa (Tấn)
Chiều cao cho phép của đống hàng xếp trong kho (m)

Tỷ trọng của hàng ximăng bao (T/m3)
Trang | 15


Lớp: KTB54-ĐH4

÷

2.Diện tích xây dựng của kho (FXD) : FXD = (1,3 1,45) x Fh ( m2)
Chọn FXD =1,35 x Fh ( m2)
3.Chiều dài của kho (LK)

÷

LK = (0,95 0,97) x Lct (m)

Chọn LK = 0,97 x Lct (m)
Trong đó
Lct: Chiều dài của cầu tầu

(m)

Lct= Lt + ∆L (m)

Lt : Chiều dài lớn nhất của tàu (m)
÷

∆L: Khoảng cách an toàn giữa 2 đầu tàu so với cầu tàu (∆L = 10 15 m)
Chọn ∆L = 10m
B

4. Chiều rộng kho (BK)

F
= XD
K

LK

(m)

Từ đó ta tính được ra chiều rộng quy chuẩn của kho Bqc, sau đó tính lại
chiều dài của kho theo Bqc.
5. Chiều cao của kho (HK)
Chiều cao của kho đối với hàng bao kiện là từ 5 đến 8 m, chọn H K = 6
mét
6. Kiểm tra áp lực thực tế xuống nền kho (Ptt)
Ptt =
Công thức xác định áp lực thực tế xuống nền kho là
G

G×t

bq

F
h

(T/m2)

: Khối lượng hàng hóa bảo quản trong kho trong ngày căng thẳng
nhất

max
G = α × Qng

(T)

tbq: Thời gian bảo quản hàng bình quân trong kho (ngày)
Thỏa mãn điều kiện Ptt ≤
Với

[ P]

[ P]

là áp lực cho phép trên 1m2 nền kho (T/m2)

[ P] = [ H ] × γ

Kết quả tính toán và điều kiện kiểm tra được thể hiện qua bảng sau:
Trang | 16


Lớp: KTB54-ĐH4

STT

Chỉ tiêu

Ký
hiệu

Đơn
vị

1

Chiều cao cho phép của đống
hàng

[H ]

m

2

Tỷ trọng của hàng Ximăng bao

3

Dung lượng kho

4

Diện tích hữu ích của kho

5

γ

Giá trị
3

T/m3

1,05

Tấn

1236,087

Fh

m2

392,408

Diện tích xây dựng của kho

FXD

m2

529,75

6

Khoảng cách an toàn

∆L

m

10

7

Chiều dài tàu

Lt

m

111

8

Chiều dài cầu tàu

Lct

m

121

9

Chiều dài kho

LK

m

105,95

10

Chiều rộng kho

BK

m

4,51

Chiều rộng kho quy chuẩn

Bqc

m

5

11

Chiều cao kho

HK

m

6

12

Lượng hàng bảo quản trong kho

trong ngày căng thẳng nhất.

G

T/ng

13

áp lực cho phép xuống 1m2 nền
kho

[ P]

T/m2

14

áp lực thực tế xuống 1m2 nền kho

Ptt

T/m2

Nhận thấy

Ptt

<

[ P]

∑E

h

247,217
3,15
3,149

,Vậy kích thước của kho là hoàn toàn hợp lý.

Trang | 17


Lớp: KTB54-ĐH4

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KHAI THÁC
CHỦ YẾU
I. LƯỢC ĐỒ TÍNH TOÁN:

2

Từ sơ đồ cơ giới hóa đã lựa chọn ở chương 1, ta có thể chuyển sang lược
đồ tính toán như sau:
4

1

2’

2’
v

v
E2

Các quá trình tác nghiệp trên lược đồ:
Quá trình 1: Toa xe-Tàu
Công nhân lấy hàng từ toa xe, lập mã hàng ở trong toa xe, móc hàng. Sau
đó cần trục chân đế đưa hàng lên tàu. ở trên bãi có 1 bàn làm hàng đặt sát toa
xe, ở đó có một bộ phận công nhân dỡ mã hàng xếp vào toa xe.
Quá trình 2: Cầu tàu-Tàu
Công nhân lấy hàng từ xe nâng, lập mã hàng, móc hàng vào cần trục. Sau
đó ra hiệu cho cần trục đưa hàng lên tàu.
Quá trình 2’: Kho-Cầu tàu
Xe nâng vận chuyển mã hàng từ kho ra cầu tàu để chuyển lên tàu
Quá trình 4: Toa xe - Kho
Quá trình công nhân sẽ lấy hàng trong bãi và xếp lên ôtô ở tuyến hậu.

II. TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT CỦA CÁC THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ:
1. Năng suất của thiết bị:
Trang | 18


Lớp: KTB54-ĐH4

1.1. Năng suất của thiết bị tuyến tiền:
a.Năng suất giờ: (

Phi

)
Phi =

3600
xG hi
TCK i

(T/Máy-giờ).

_ Trong đó:
G hi

:Trọng lượng một lần nâng của thiết bị tuyến tiền theo quá trình i (với i=1

hoặc i=2). Trong lượng 1 lần nâng phụ thuộc vào cách lập mã hàng và công cụ
mang hàng (ở trường hợp này công cụ mang hàng là cao bản)(T).
TCK i

: Thời gian chu kỳ của TBTT làm việc ở quá trình i (h).

Thời gian chu kỳ được xác định đối với thiết bị là Cần trục chân đế theo công
thức:
TCK i

= kf ( tm + tn + tq + th + tt + td/c + t’m + t’n + t’q + t’h + t’t ).

Trong đó:
kf : hệ số phối hợp đồng thời các động tác kf= 0,7 ÷ 0,9.
Td/c: thời gian dịch chuyển của cần trục từ công cụ có hàng sang công cụ không

hàng td/c= 10 ÷ 15 (s)
tm ,t’m:là thời gian móc có hàng và tháo không hàng tm , t’m lấy từ 20 ÷25 (s).
tt, t’t: thời gian tháo có hàng và tháo không hàng (s). tt, t’t lấy từ 20 ÷25 (s).
tn=t’h :thời gian nâng có hàng; thời gian hạ không hàng (s).
Được xác định theo công thức:
t n = t 'h =

Hn
+ 2 ÷ 3( s )
Vn .k n

th=t’n: thời gian hạ có hàng; thời gian nâng không hàng (s).
Được xác định theo công thức:
Trang | 19


Lớp: KTB54-ĐH4

t h = t 'n =

Hh
+ 2 ÷ 3( s )
Vn .k n

Trong đó:
Hn ;Hh: chiều cao nâng; hạ hàng (m). Việc tính Hn và Hh phụ thuộc vào từng quá
trình.
Vn: Vận tốc nâng (m/s).
kn: hệ số sử dụng tốc độ nâng kn= 0,7 ÷ 0,9.
Tq=t’q: thời gian quay có hàng và không hàng (s) nó phụ thuộc vào góc quay α.

Được xác định theo công thức:
t q = t 'q =

α
+ 2 ÷ 4( s )
6.n.k q

Trong đó:
α: góc quay
Đối với quá trình (1) và (3) thì α=90o.
Đối với quá trình (2) thì α=180o.
n: tốc độ quay.
Kq: hệ số sử dụng tốc độ quay, kq= 0,7 ÷ 0,9
Tính chiều cao nâng (Hn), chiều cao hạ (Hh) của quá trình (1) và (2)
* Quá trình (1): Toa xe - Tàu
0,5

H

Hn

h
d

MNTB

TTB

Ht/2

Trang | 20


Lớp: KTB54-ĐH4

H n = (TTB −

Khi đó:

Ht
) + ( H ct − MNTB) + d + h + 0,5
2

(m)

Hh = h + 0,5 (m)
Trong đó:
h: Chiều cao của toa xe
0,5: Chiều cao an toàn

* Quá trình 2: Cầu tàu- Tàu
H n = (TTB −

Ht
) + ( H ct − MNTB ) + d + h + 0,5
2

(m)

H h = h + d + 0,5( m)

Trong đó:

- TTB : Mớn nước trung bình của tàu

(m)

TTB =

Tch + Toh
2

+ Tch: Mớn nước khi tàu chở đầy hàng (m)
+ Toh: Mớn nước khi tàu không chở hàng (m)
- Ht: Chiều cao của tàu

(m)

- Hct: Chiều cao của cầu tàu

(m)

- MNTB: Mớn nước trung bình

(m)

MNTB =

MNCN +MNTN
2

(m)

+ MNCN: Mớn nước cao nhất

(m)

+ MNTN: Mớn nước thấp nhất

(m)

d: Khoảng cách từ mặt đất đến sàn toa xe (d= 0,8; 1; 1,2)m
Trang | 21


Lớp: KTB54-ĐH4

h: Chiều cao của toa xe (m)

1.2 Năng suất ca của thiết bị :
Pca i = Ph × (Tca − Tng )
i

Trong đó:

(Tấn/máy_ca)

Tca: Thời gian trong 1 ca (giờ)
Tng: Thời gian ngừng việc trong một ca (giờ)

1.3 Năng suất ngày của thiết bị:
Png = Pca × nca
i

i

(Tấn/máy_ngày)

Với nca là số ca làm việc trong ngày (ca)
Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng sau:
STT

Kí hiệu

Đơn vị

i=1

i=2

TTB

m

4,95

4,95

1

Chỉ tiêu
Mớn nước TB của tàu

2

Chiều cao của tàu

Ht

m

8

8

3

Chiều cao cầu tàu

Hct

m

9

9

4

Mực nước TB

MNTB

m

7

7

5

Chiều cao của xe nâng

H

m

2,1

2,1

6

Chiều cao nâng hàng

Hn

m

6,05

6,05

7

Chiều cao hạ hàng

Hh

m

2,1

3,1

8

Vận tốc nâng của cần trục

Vn

m/s

1,22

1,22
Trang | 22


Lớp: KTB54-ĐH4

9

Hệ số sử dụng tốc độ nâng

kn

0,8

0,8

10

Hệ số sử dụng tốc độ quay

kq

0,8

0,8

11

Tốc độ quay

N

vòng/ph

1,5

1,5

12

Góc quay của cần trục

α

độ

90

180

13

Thời gian móc hàng

tm

s

25

25

14

Thời gian nâng có hàng

tn

s

9,2

9,2

15

Thời gian quay có hàng

tq

s

14,5

29

16

Thời gian hạ có hàng

th

s

5,15

6,17

17

Thời gian tháo có hàng

tt

s

25

25

18

Thời gian di chuyển

td/c

s

12

12

19

Thời gian móc không hàng

t’m

s

20

20

20

Thời gian nâng không hàng

t’n

s

5,15

6,17

21

Thời gian quay không hàng

t’q

s

14,5

29

22

Thời gian hạ không hàng

t’h

s

9,2

9,2

23

Thời gian tháo không hàng

t’t

s

20

20

25

Hệ số phối hợp các động

tác
Thời gian chu kì

Tck

s

127,768

152,592

26

Trọng lượng một lần nâng

Gh

tấn

2,4

2,4

27

Năng suất giờ

Ph

T/M-g

67,622

56,62

28

Năng suất ca

Pca

T/M-ca

304,3

254,79

29

Năng suất ngày

Png

T/M-ng

1217,2

1019,16

24

kf

0,8

0,8

2. Năng suất của thiết bị phụ

2.1.Năng suất giờ (

Php

Phi =

)

3600
× Ghi
TCK
i

(T/M-giờ)

- Ghi :Khối lượng hàng một lần nâng của TBTP theo quá trình i

( Tấn)

- Tcki: Thời gian chu kỳ của TBTP làm việc theo quá trình i
Trang | 23

Lớp: KTB54-ĐH4

TCKi

= t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8 + t9 + t10 + t11 (s).

+ t1: Thời gian đa lưỡi nâng vào lấy hàng và đưa hàng về tư thế vận
chuyển (8-12 s)
+ t2: Thời gian quay xe khi có hàng (10-12 s)
t3 =

+ t3: Thời gian chạy có hàng (s)

Lh
Vh

Lh : Khoảng cách chạy có hàng của xe nâng ở quá trình 2’ (m)
Vh: Vận tốc chạy có hàng của xe nâng (m/s)
÷

+ t4: Thời gian đưa khung nâng vào vị trí xếp hàng (5 8s)
+ t5 là thời gian nâng lưỡi nâng khi có hàng (s)
t5 =

60 × ( H n − 0,3)
Vn

(s)

Hn : Độ cao nâng của xe khi có hàng (m)
Vn :Tốc độ nâng của xe ( m/phút)
÷

+ t6 :Thời gian đặt hàng (10 15 s)
÷

+ t7 :Thời gian hạ khung nâng khi không có hàng (5 8 s)
+ t8 :Thời gian hạ lưỡi nâng khi không có hàng, t8 = t5 (s)
+ t9 :Thời gian quay xe khi không có hàng, t9 = t2 (s)

+ t10 :Thời gian xe chạy không hàng (s)

t10 =

L0
V0

(s)

L0 :Khoảng cách xe chạy không hàng (m)
V0 :Vận tốc xe chạy không hàng (m/s)

Theo quá trình 2’ nên Lh = L0 =

BK
+ (20 ÷ 30)
2

(m)
Trang | 24


Lớp: KTB54-ĐH4

+ t11 :Thời gian chuyển đổi các tay cầm điều khiển trong một chu kỳ (5

÷

10s)

2.2. Năng suất ca Pcai

(

Pca = Php × Tca − Tng
i

)

(Tấn/m_ca)

Tca : Thời gian làm việc của một ca (h)
tng :Thời gian ngừng việc trong 1 ca (h)
3.3. Năng suất ngày Pngi
Pngi = Pcai × nca

(Tấn/m_ngày)

nca :Số ca làm việc trong 1 ngày ( ca/ngày)
Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng sau:

STT

KH chỉ
tiêu

Giá trị
Đơn vị
i =2’

1

t1

S

15

2

t2

S

17

3

t3

S

13,6

4

t4

S

8

5

t5=t8

S

4,7

6

t6

S

12
Trang | 25