Туранов Х.Т., Корнеев М.В. Транспортно-грузовые системы на железнодорожном транспорте

Подождите немного. Документ загружается.

В учебном пособии содержание дисциплины изложено в соответствии с

календарным планом лекционных и практических занятий, читаемых и прово-

димых для студентов всех форм обучения специальности 190701 «Организация

перевозок и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)». Так,

например, тема 1 охватывает основные понятия о машинах, механизмах и уста-

новках, применяемых для выполнения погрузочно-разгрузочных работ массо-

вой номенклатуры грузов. В последующих темах изложены средства механиза-

ции и перевозки, способы хранения и технология погрузочно - разгрузочных

работ основной номенклатуры перевозимых грузов.

В пособии отдельно изложены материалы для выполнения курсовой рабо-

ты в виде последовательности расчётов технической оснащённости грузового

пункта, потребное количество погрузочно-разгрузочных машин, их техническая

и эксплуатационная производительность, а также простой вагонов под грузо-

выми операциями, расчётов инвестиций, годовых текущих и приведённых рас-

ходов, себестоимости единицы перерабатываемых грузов и производительно-

сти труда, а также срока окупаемости инвестиций. Показан выбор выгодного

варианта ПРМ на основе анализа результатов двух сравниваемых вариантов.

Также приведены примеры расчётов технической оснащённости грузового

пункта и последовательность выбора рационального варианта из двух заданных

с широким применением вычислительной среды MathCAD, впервые приведена

программа расчета оптимального количества подач вагонов на грузовой пункт

и погрузочно-разгрузочных машин на основе MathCAD, что отвечает требова-

ниям современной технологии обучения в вузе. Приведенные примеры выпол-

нены с преднамеренными ошибками. Поэтому выполнение курсовой работы

или курсового (дипломного) проекта без изучения содержания данной темы

приведет к повторным пересчетам.

Учебное пособие может быть использовано при выполнении курсовой и

дипломной работ, а также полезно для инженерно-технических работников, за-

нимающихся расчетом технической оснащенности грузового пункта.

Авторы осознают, что способы хранения и технология погрузочно-

разгрузочных работ основной номенклатуры перевозимых грузов по железной

дороге не могут быть в полном объеме изложены в одном учебном пособии. В

связи с этим авторы будут признательны всем, кто выскажет свои пожелания и

сделает замечания по улучшению содержанию пособия, которые, несомненно,

учтутся при его переработке и переиздании.

Авторы

P R E F A C E

The discipline you are going to study deals with the basic knowledge that com-

prises principles which are compulsory for all the specialist, connected with handling

and sorting operations on the freight yard of the railway stations. This knowledge

must be adopted by future specialists who will work in the cargo economy in the

sphere of commercial services.

One of the main tasks of the specialists connected with the organization of han-

dling operations is the organization of loading, unloading and sorting of different

cargoes in such a way that it will be possible to achieve minimum detention of cars

under freight operations ensuring minimum manufacturing cost of handling opera-

tions, maximum lab our productivity of handling machines and maximum profit.

This manual is devoted to a brief rendering of characteristics (i. e. physical me-

chanical and chemical properties) of cargoes, choice of load handling fixture devices

and rolling stock, used for handling operations and transportation defending on the

type of the transferring cargoes. Here are reflected such notions as: warehouse struc-

tures, handling machines and other devices applied for freight intrastorage operations

(weighing, collecting, sorting, formation of packets, etc.)

The manual is written with consideration of the fact that a text-book for univer-

sity students

on the subject “Transport cargoes systems on the railway transport” ba-

sically deals with foundations of integrated mechanization and automation of han-

dling and warehouse operations on the railway transport and basic principles of the

mechanization of transferring cargo. Little attention is paid to the technology of the

handling operations-mass ones such as heavy cargoes, and containers, also bulk,

grain, timber and liquid cargo. Besides, there are no methods of calculations of the

technical equipping of cargo station and there are not shown techno-economical

grounds of the choice of the most profitable variant of handling machines, for exam-

ple, from the two given variants when modernizing the existing cargo station and de-

signing a new one.

Tanking it into consideration, here are exposed freight-transport systems and

more attention is paid to the technology of cargo handling operations-mass ones such

as heavy cargo, also containers, bulk, grain, timber and liquid cargo.

In the manual, the theme is stated in conformity with the calendar plan of lec-

tures and seminars for the full-time students of the corresponding department on the

specialty 190701 “Organization of transportation and management on the transport

(railway transport)”. For instance, the topic 1 contains basic notions about machines,

mechanisms and installations applied for cargo handling operations of mass nomen-

clature of the transferring cargoes.

Перевод осуществлен преподавателем кафедры «Иностранные языки» Ур-

ГУПС Татьяной Николаевной Коротенко.

Integrated mechanization and automation of freight handling / Timoshin A., Ma-

chulsky I., etc.). − М.: Transport, 2003. − 400 p.

Materials for undergraduate thesis are given in the manual as a consequence of

calculations of the technical equipping of a cargo station. Here is mentioned: needed

quantity of the handling machines, their technical and maintenance productivity, and

also detention of cars under cargo operations, calculations investments, running, fixed

and given expenses, manufacturing cost of a unit of the processing cargoes and labour

productivity, also a period of payback investments. Here is shown a choice of the

right variant of the freight handling operations machines on the results of the analysis

of the two given variants.

Besides, here are given the examples of calculations of technical equipping of a

cargo station and a consequence of choice of the right variant from the two given

ones with the wide application of the computational environment MathCAD. There is

also a programmer of calculation of the optimum quantity of the car feeds to the

cargo station and handling devices that is given for the first time and it meets the re-

quirements of the modern technology of education at a university. Special attention is

paid to the fact that the given examples are written with intentional mistakes. That is

why carrying out undergraduates thesis of diploma work without studying this topic

will lead to repeated recounts.

In the manual there are also stated themes of seminars, where are reflected de-

sign and principle of work, sphere of application and basic techno-maintenance char-

acteristics of loaders of periodical (cyclic) operation − electro-, auto- and tractor

loaders, gantry, double beam or single traveling cranes on the railway stroke, also

conveyors, elevators, power feeds wagons machine, inertia unloaded machine, rotor

саr dump stationary, etc. Techno-maintenance characteristics of these loaders are

necessary for carrying out undergraduates thesis.

Everything that is written in small print is the reference data either for seminars

or for undergraduates thesis and diploma work or is used as an additional material for

the profound study of the subject. That is why they may by omitted in the first read-

ing.

The manual is used for the students of the specialty 190701 “Organization of

transportation and management on the transport (railway transport)” and it corre-

sponds to the educational programmer on the subject “Transport cargo systems on the

railway transport”. It may by successfully used when carrying out undergraduates

thesis or diploma work and it is also useful for engineers who deal with calculations

of the technical equipping of the freight station.

The authors understand that the ways of storage and the technology of handling

operations of mass nomenclature of the transferring cargoes on the railways cannot be

given in the full amount in one manual. According to this factor, the authors will be

grateful to everyone who will air wishes and make remarks for improving this man-

ual. There is no doubt the comments will be taken into consideration when rewriting

and republishing this manual.

Authors

В В E Д Е Н И Е

В настоящее время железнодорожный транспорт занимает ведущее поло-

жение по грузообороту среди всех видов транспорта. По перевозке, например,

штучных грузов широкой номенклатуры железнодорожный транспорт конку-

рирует лишь с автомобильным транспортом. Увеличение грузооборота на же-

лезнодорожном транспорте, в частности, зависит от технической оснащённости

грузовых пунктов на станциях отправления и назначения.

Транспортно-грузовые системы (ТГС) являются частью производст-

венно-транспортных логистических систем, охватывающих основные произ-

водственные, складские, погрузочно−разгрузочные и транспортные операции.

Задачей транспортно-грузовых систем является эффективное выполнение

погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских операций на этапах от

последней технологической операции на предприятии – изготовителе продук-

ции до первой технологической операции у потребителей.

Доставка сырья с места добычи, полуфабрикатов или готовой продукции с

заводов или фабрик в места потребления или переработки осуществляется же-

лезнодорожным, автомобильным, речным или морским, воздушным, конвейер-

ным, трубопроводным (пневматическим и гидравлическим), специальными

(подвесными и монорельсовыми) дорогами.

Все эти виды транспорта образуют транспортную систему государства и

играют важную роль в развитии его экономики.

Грузом называется специально подготовленная к перевозке по железной

дороге или другими видами транспорта продукция различных отраслей про-

мышленности и сельского хозяйства. Конкретнее, груз – объект железнодо-

рожной перевозки (изделия, предметы, полезные ископаемые, материалы и

другие), принятый железной дорогой в установленном порядке к перевозке, за

своевременную доставку и сохранность которого железная дорога несёт преду-

смотренную Уставом железнодорожного транспорта РФ ответственность.

Для отправления груза по назначению и для его выдачи в адрес грузополу-

чателя необходимо с использованием современных технических средств и тех-

нологии произвести определённые погрузочно-выгрузочные операции в грузо-

вых пунктах железнодорожных станций.

Целью подготовки студента по дисциплине «Транспортно-грузовые систе-

мы на железнодорожном транспорте» является формирование у него знаний,

умений и представлений в области теории и практики организации, механиза-

ции и автоматизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских ра-

бот, на основе которых он сможет обеспечить проектирование и эксплуатацию

транспортно-грузовых комплексов железнодорожного транспорта.

Задачи дисциплины – дать основы методологии управленческого подхода

к проектированию транспортно−грузовых систем, организации разработки про-

ектов; знания в области технических средств транспортно−грузовых комплек-

сов, технологии и организации их работы, обоснования принимаемых решений

на базе современных вычислительных средств.

Исходя из этого, изучив дисциплину, студент должен знать и уметь ис-

пользовать:

– структуру производственно-транспортных управленческих систем, место

в них транспортно-грузовых систем;

– методы проектирования транспортно-грузовых комплексов для перера-

ботки различных грузов;

– способы комплексной механизации и автоматизации производственных

процессов в транспортно-грузовых системах;

– основы экономического анализа транспортно−грузовых систем и обосно-

вания их рациональных параметров с применением современных вычислитель-

ных средств;

– основы эксплуатации технических средств транспортно-грузовых ком-

плексов;

– организацию погрузочно−разгрузочных, транспортных и складских опе-

раций на железнодорожном транспорте.

Кроме того, изучив дисциплину, студент должен владеть:

– методами анализа и разработки транспортно−технологических схем гру-

зопереработки;

– навыками выбора рационального типа и потребного количества подъём-

но−транспортного оборудования;

– навыками проектирования складов, определения их геометрических раз-

меров, разработки технологии работы.

Таким образом, студенты как будущие специалисты в области железнодо-

рожного транспорта должны уметь:

во-первых, организовать погрузку, выгрузку и сортировку различных

грузов с тем, чтобы при этом обеспечить:

– минимальную себестоимость ПРР, т. е. С→ min;

– наибольшую норму выработки (производительности труда) погрузоч-

но−разгрузочных машин, т. е. Н

выр

→ max;

– максимальную прибыль (рентабельность);

во-вторых, выявить недостатки существующей технологии и разработать

предложения по её улучшению с технико-экономическим обоснованием.

Пособие состоит из введения и одиннадцати разделов.

Во введении изложено основное понятие транспортно-грузовой системы,

сформулированы задачи дисциплины и отмечена необходимость владения бу-

дущими специалистами организацию погрузочно−разгрузочных, транспортных

и складских операций на железнодорожном транспорте.

В первом разделе «Основные понятия транспортно-грузовой системы» ос-

вещены темы, касающиеся погрузочно-разгрузочных машин на железнодорож-

ном транспорте и их классификации; склады, грузовые пункты, грузовые рай-

оны и транспортно-складские комплексы; грузовые операции; понятие о меха-

низации, комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных

работ; подразделения, выполняющие погрузочно-разгрузочные работы на ж.-д.

транспорте (механизированные дистанции ПРР: задачи, структура и способы

организации работ в современных условиях); задачи и основные направления

развития ж.-д. транспорта и транспортно-грузовых систем.

Во втором разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки тар-

но-штучных грузов» рассмотрены характеристика тарно-штучных грузов; спо-

собы пакетирования ТШГ; склады для хранения и переработки грузов, транс-

портно-грузовые системы для ТШГ; технология выполнения погрузочно-

разгрузочных работ с ТШГ.

В третьем разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки кон-

тейнеров» подробно изложены характеристика универсальных и специализиро-

ванных контейнеров; показатели эффективности контейнерных перевозок; ТГС

для переработки контейнеров; контейнерные пункты и организация их работы;

основные направления совершенствования техники и технологии переработки

контейнеров.

В четвёртом разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки тя-

жёловесных грузов» даны характеристики тяжёловесных грузов и складов и

технология переработки тяжёловесных грузов.

В пятом разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки насып-

ных грузов» изложены характеристика насыпных грузов; технология погрузки

насыпных грузов в крытые вагоны и открытый подвижной состав; технология

выгрузки насыпных грузов из крытых вагонов и из открытого подвижного со-

става; профилактические меры против смерзаемости насыпных грузов и техно-

логия восстановления сыпучести смёрзшихся насыпных грузов при выгрузке;

технология очистки вагонов от остатков насыпных грузов на ж.-д. транспорте.

В шестом разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки зер-

новых грузов» даны характеристики зерновых грузов; склады для зерновых

грузов; технология погрузки зерновых грузов в крытые и специализированные

вагоны-зерновозы; технология выгрузки зерновых грузов из крытых и специа-

лизированных вагонов-зерновозов.

В седьмом разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки лес-

ных грузов» изложены характеристики зерновых грузов; склады для лесных

грузов; способы пакетирования лесных грузов; технология погрузки лесных

грузов.

В восьмом разделе «Транспортно-грузовые системы для переработки на-

ливных грузов» изложены характеристика наливных грузов; подвижной состав

и подготовка его под налив; пункты налива, слива и их техническая оснащён-

ность; технология налива и слива наливных грузов; способы ускорения слива

высоковязких и застывающих наливных грузов.

В девятом разделе «Материалы для выполнения курсовой работы» изло-

жены последовательность расчёта технической оснащенности грузового пункта

и технико-экономическое обоснование модернизации существующего и по-

стройки нового грузового пункта.

В десятом разделе «Материалы для проведения практических занятий», где

описаны конструктивные особенности, область применения и технико-

эксплуатационные характеристики погрузочно-разгрузочных машин и грузоза-

хватных приспособлений, выбираемых в зависимости от рода груза.

В одиннадцатом разделе «Примеры выполнения курсовой работы» приве-

дены конкретные примеры расчёта технической оснащённости грузового пунк-

та и технико-экономическое обоснование модернизации существующего и по-

стройки нового грузового пункта.

В конце пособия приведены примерные контрольные вопросы для защиты

курсовой работы и основные вопросы, которые могут быть полезны при тести-

ровании и сдаче экзамена по данной дисциплине.

Изложение учебного материала опирается на активное использование уни-

версальной среды математических расчётов MathCAD. Данная среда позволяет

автоматизировать вычислительный процесс при выполнении технико-

экономического обоснования при модернизации существующего и проектиро-

вании нового грузового пункта, что отвечает современной технологии обучения

в вузе.

Учитывая, что дисциплина «Транспортно-грузовые системы на ж.-д.

транспорте» читается во втором семестре 2-го курса параллельно с дисципли-

нами «Сопротивление материалов» и «Прикладная механика», где строго со-

блюдаются единицы измерения физических величин, в ней все старые внесис-

темные единицы измерения заменены на системы СИ. Так, например, вместо

широко используемой в грузоведении единицы измерения веса (а не массы) «т»

(точнее «тс») использован «кН», имея в виду, что 1 тс = 9.8 кН. Как исключе-

ние, единица измерения веса в «тс» использована только для контейнеров. Вме-

сто общепринятых обозначений веса груза «

»использован «

− как первая

буква gravitation (англ.) (вес)», средней статической нагрузки «

.ст

» − «

.ст

».

I N T R O D U C T I O N

At present railway transport occupies the leading position among other modes

of transport in freight turnover. For example, in transporting piece goods of wide

range railways are next only to automobile transport. The growth of cargo turnover

on railway transport (is depends) on the level of technical fitting points at departure

stations and destinations.

Transport cargo systems are a constituent part of the production transport logis-

tic systems embracing major production, storage, handling and transport operations.

The goal of transport cargo system is the effective performance of handling,

transport and storage operations at all the stages beginning from the last technological

operation at the manufacturers to the first technological operation at the consumer’s.

Raw delivery from the place of extraction and the delivery of half-finished or

finished products from plants and factories to the place of consumption and treatment

are performed by railway, automobile, river or sea, air, conveyer, pipeline (pneumatic

or hydraulic), or special (suspended and monorail) transport.

All these modes of transport constitute a transport system of the state and play

an important role in its economic development.

Cargo is defined as specially prepared for transporting by railway or other

means of transport the products of various branches of industry and agriculture; i. e.

cargo is the object of railway transportation (these manufactured articles and items,

minerals, etc.) accepted for transportation by the railway in accordance with the set

form, for timely delivery and safety of which railways bear responsibility by the rail-

ways transport regulations of the Russian Federations.

For shipping (dispatching) goods to their destination and their handling over at

consignee’s address it is necessary to carry out certain handling operations at cargo

points of railway stations by means of modern engineering and technology.

The aim of this course is to provide a student with knowledge, skills and con-

cepts in the area of theory and practice of organization, mechanization and automati-

zation of handling, transporting and storing operations which is to help the student to

perform projecting (designing) and maintaining transport-handling complexes of

railway transport.

The objectives of the course are to provide a student with the methodological

basis of managerial approach to projecting (designing) transport handling systems,

organization of project development; to provide the student with the knowledge on

technical means of transport-handling complexes, technology and organization of

their operation, the skill to ground the decisions on the basis of up-to-date calculation

on techniques.

As a result, on completing the course a student is supposed to know and make

use of:

Перевод осуществлен старшим преподавателем кафедры «Иностранные язы-

ки» УрГУПС Натальей Анатольевной Друцко.

- the structure of production-transport management systems and the place of

transport-handling systems there;

- the methods of projecting of transport-handling complexes for treating (han-

dling) various goods;

- the means of complex mechanization and automation of production processes

in transport-handling systems;

- the fundamentals of economical analysis of transport-handling systems and

the skill of basing their rational parameters by means of up-to-date calculating tech-

niques;

- the bases of technical maintenance of transport-handling complexes;

- the organization of handling, transport and storing operations on railway

transport.

In addition, on completing the course a student is supposed to acquire:

- the methods of analysis and development of transport-technological schemes

of cargo handling;

- the skills of choosing the rational type and necessary amount of lifting facili-

ties;

- skills of designing storehouses, determining their geometrical parameters, de-

veloping operation technology.

Thus, as future (would-be) specialists students are to be able to:

- firstly, organize loading, unloading and sorting various goods in such a way

that would result in

• minimum cost of handling operation (HO), i. e. C →min;

• maximum production efficiency (PE) of handling machinery, i. e. PE →max;

• maximum manufacturing cost (profitableness);

- secondly, identify the drawbacks of the existing technology and work out pro-

posals on its improvement accompanying it by a feasibility study.

The manual consists of an introductory part and 10 sections.

The introduction deals with the fundamental concepts of transport-handling sys-

tems. Here the objectives of the discipline are formulated and the importance of ac-

quiring organizational skills in handling, transport and storage operations on railway

transport, for future (would-be) specialists is emphasized.

The fist section “The fundamental concepts of transport-handling system” is

devoted to the issues of handling machinery transport, their classification; store-

houses; cargo points; cargo areas and transport-handling complexes; cargo opera-

tions; basic concepts of mechanization, complex mechanization and automatization

of HO; departments responsible for handling operations on the railway transport;

mechanized divisions performing handling operation HO, objectives, structure and

methods of freight operation in modern conditions, the tasks and major trends in the

development of railway transport and transport-cargo systems.

The second section “Transport cargo systems for handling container-custom-

maid cargo” focuses on characteristics of cargo systems of container-custom-maid

cargos (CCMC), ways of packaging CCMC; storehouses; transport-cargo systems for

CCMC; the technology of performing handling operations with CCMC.

The third section “Transport cargo systems for container maintenance” de-

scribes detailed characteristics of general purpose and specialized containers; effi-

ciency indices of container operation, transport-cargo systems for container mainte-

nance, container points (centre) and their operation, major trends aimed at improve-

ment of container technical and technological operation.

The fourth section “Transport cargo systems for handling ponderous cargo”

contains characteristics of handling ponderous cargos and storehouses and the tech-

nology of handling ponderous cargos.

The fifth section “Transport cargo systems for handling embankments cargoes”

deals with characteristics of embankments cargoes, the technology of loading of em-

bankments cargoes into covered and specialized rolling stock, the technology of

unloading of embankments cargoes from covered cars and open top rolling stock,

preventive measures against congealment of embankments cargoes and technology of

restoration of looseness of embankments cargoes during discharging, the technology

of cleaning cars from leftovers of embankments cargoes on railway transport.

The sixth section “Transport cargo systems for handling grain cargoes” covers

characteristics of grain cargoes, storehouses for grain cargoes, the technology of load-

ing of grain cargoes into covered and specialized cars-grain carriers, the technology

of unloading grain cargoes from covered and specialized cars-grain carriers.

The seventh section “Transport cargo systems for handling timber cargoes” deals

with characteristics of forestry cargoes; storehouses for forestry cargoes; methods of

packaging of forestry cargoes, the technology of loading and unloading forestry car-

goes, long-ranger of development and of perfection of transports packaging of for-

estry cargoes.

The eighth section “Transport cargo systems for handling bulk cargoes” deals

with the characteristics of bulks cargoes; rolling stock and its preparation for pouring

cargo, sites for pouring and discharging and their technical equipment, the technology

of pouring and discharging bulk cargoes, methods of speeding up discharging high

viscosity and solidifying bulk cargoes.

The ninth section “Materials for writing a course paper” describes the order of

calculating technical equipment of a cargo point and feasibility study for moderniza-

tion of the existing and construction of a new cargo point.

The tenth section “Materials for conducting practical classes” describes con-

structive features, application area and maintenance characteristics of handling ma-

chinery and load handling fixtures according to the type of cargo.

At the end of the manual one can find a set of questions to be asked during the

defending of a course paper and some major issues that can be quite helpful in testing

and examining a student on this subject.

The highlighting of the active usage of universal media of mathematical calcula-

tions MathCAD. This enables to auto mize the calculation process of preparing the

feasibility study while modernizing the existing and designing a new cargo point