Визначення оптимального завантаження транспортного судна

Визначення оптимального завантаження транспортного судна

Вихідні дані

Номер проекту - 507

Тип судна - суховантажний

Нс.х. min = 4.4 м

Рід вантажу і характеристики вантажних місць

Рід вантажу	Довжина пакету L, м	Ширина пакета В, м	Висота пакету Н, м	Маса пакету, т
Цукор в мішках на піддонах	1,68	1,22	1,53	2,08
Крупа в мішках на м'яких стропах	1,34	0,95	1,26	0,95
Цемент в мішках на піддонах	1,67	1,25	1,3	3,28
Цегла на піддонах	1,6	1,2	1,1	3,2

Транспортні характеристики судна

Вантажопідйомність Д, т	Довжина габаритна Lc, м	Ширина габаритна Нд, м	Висота борту Нб, м	Осаду в вантажу h гр, м
5300	140	16,7	5	3,5

Характеристика вантажних трюмів

Кількість трюмів - 4

1. Визначимо питому вантажомісткість транспортного судна (УГС)

wc = D, м ³ / т

де Wmpi - обсяг i-того вантажу, м ³

n - кількість трмов

D - вантажопідйомність судна

wc = 1530 + 1570 + 1570 + 1600 / 5 300 = 1. 8 січня м ³ / т

1. Визначимо транспортні характеристики вантажу (ТХГ)

Знайдемо питомий навантажувальний обсяг вантажу (УПО):

wг = (Vм / g м) х Ку

де: V м = (L x B x H) - обсяг вантажного місця

L, B, H - вантажні розміри пакету

Ку = 1,15 - коефіцієнт укладання вантажу в трюмі

g м - маса пакета

а) Цукор в мішках

w г1 = (1,68 · 1,22 · 1,53 / 2,08) х 1,15 = 1,73 м ³ / т

б) Крупа в мішках

w г2 = (1,34 · 0,95 · 1,26 / 0,95) х 1,15 = 1,94 м ³ / т

в) Цемент в мішках

w г3 = (1,67 · 1,25 · 1,3 / 3,28) х 1,15 = 0,95 м ³ / т

г) Цегла на піддонах

w Г4 = (1,6 · 1,2 · 1,1 / 3,2) х 1,15 = 0,759 м ³ / т

2. Встановимо вид вантажу, виходячи зі співвідношення УПО і УГС

4. Визначимо кількість вантажу, яке можна розмістити в кожен трюм

а) Для важких вантажів:

кількість вантажу буде визначатися величиною вантажомісткості трюму

Ti = mpi

де

n - кількість пологів важкого вантажу

m - кількість трюмів, що завантажуються важкими вантажами

gTi - маса i-того важкого вантажу, т

Dmpi - вантажомісткість i-того трюму, т

g 3 + g 4 = D 3 + D 4 = 1340 + 1360 = 2700т

де g 3 - маса важкого вантажу - цемент, т

g 4 - маса важкого вантажу - цегла, т

D 3 - вантажомісткість третього трюму, т

D 4 - вантажомісткість четвертого трюму, т

V 3 + V 4 = g 3 · w г3 + g 4 · w Г4 = 1340 · 0,759 + 1 360 · 0,95 = 1017,06 + 1292 = 2309 м ³

де

V 3 - обсяг важкого вантажу - цемент м ³

V 4 - об'єм важкого вантажу - цегла м ³

w г3 - питомий навантажувальний обсяг цементу, м ³ / т

w Г4 - питомий навантажувальний обсяг цеглин м ³ / т

W 3 + W 4 = 1570 + 1600 = 3170 м ³, де

W 3 - об'єм третього трюму, м ³

W 4 - обсяг четвертого трюму м ³

W 3 + W 4> V 3 + V 4, тобто сумарний обсяг трюмів, зайнятих важкою вантажем, більше обсягу важкого вантажу.

б) Для легких вантажів:

л =

mpi / w г i

n - кількість пологів легкого вантажу

m - кількість трюмів, що завантажуються легкими вантажами

g л - маса i-того легкого вантажу, т

Wmpi - обсяг i-того трюму, м ³

g 1 + g 2 = W 1 / w г1 + W 2 / w г2 = 1530 / 1,94 + 1570 / 1,73 = 788,66 + 907,51 = 1696 т,

де g 1 - маса легкого вантажу - цукру, т

g 2 - маса легкого вантажу - крупи, т

W 1 - обсяг першого трюму, м ³

W 2 - обсяг другого трюму, м ³

w г1 - питомий навантажувальний обсяг цукру, м ³ / т

w г2 - питомий навантажувальний обсяг крупи, м ³ / т

W 1 + W 2 = V 1 + V 2 = 153 +1570 = ​​3100 м ³

тобто для легких вантажів об'єм займаний в трюмі дорівнює обсягу займаного трюму

5. Розподілимо номери трюмів для завантаження відповідних вантажів - важких і легких

Завантажуємо важкі вантажі в трюми розташовані ближче до корми

6. Визначимо коефіцієнт використання вантажопідйомності судна ψ з

ψ з = D ф / Д

де D ф = g 1 + g 2 + g 3 + g 4 - фактична вантажопідйомність судна, т

Д - паспортна вантажопідйомність вантажу, т

D ф = 788,66 + 907,51 + 1340 + 1360 = 4396 т

ψ з = 4396 / 5300 = 0,829

7. Визначимо розрахункову глибину суднового ходу Нс. х.:

Нс.х. = H гр.ф + Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4, м

Де h гр.ф = 2,81 м - осідання вантажу при фактичне завантаження, м

Z 1 = 0,3 - навігаційний запас під днищем судна

Z 2 = 0,3 h в - Z 1 = 0,3 · 2 - 0,3 = 0,3 м - запас глибини на хвилювання, де

h в = 2,0 м - розрахункова висота хвилі на водних шляхах

Z 3 = n · h зан. = 1 · 0,1 = 0,1 м - запас глибини внаслідок залежності суднового ходу на окремих ділянках

h зан = 0,1 м / рік - товщина шару наносів відкладення на рік

n = 1лет - період між проведення днопоглиблювальних робіт

Z 4 = V · k = 15 · 0,027 = 0,405 м, - швидкісний запас, де

V = 15 км / год - швидкість руху завантажених судів

k = 0,027 - коефіцієнт, що приймається в залежності від довжини судна

Нс.х = 2,81 + 0,3 + 0,3 +0,1 + 0,405 = 3,92 м

Нс.х. min = 4.4 м

8. Визначимо оптимальну завантаження судна в умовах обмеження глибини суднового ходу

Оптимальне завантаження судна визначається шляхом підбору різнорідних вантажів у такому співвідношенні, при якому максимально використовується вантажопідйомності судна і обсяг його трюмів. При підборі кількості вантажів будемо виходити з пропозиції, що є можливість взяти будь-яку кількість вантажу.

Позначимо

G л = g 1 + g 2 - маса легких вантажів (1)

G т = g 3 + g 4 - маса важких вантажів (2)

w л = (w г1 + w г2) / 2 (м ³ / т) - УПО легких вантажів (3)

w т = (w г3 + w Г4) / 2 (м ³ / т) - УПО важких вантажів (4)

Вирішуємо систему двох рівнянь

G л + G т = D ф. доп

G л · w л + G т · w т = W →

G т = D ф. доп · w л - W, т (5)

w л - w т

G л = D ф. доп - G т (6)

Підставляємо вирази (1), (2), (3) і (4) в рівняння (5) і (6):

g 3 + g 4 = D ф. доп · [(w г1 + w г2) / 2] - W

[(W г1 + w г2) / 2] - [(w г3 + w Г4) / 2] (7)

g 1 + g 2 = D ф. доп - (g 3 + g 4) (8)

Обчислюємо (7) і (8)

g 3 + g 4 = 4396 · [(1,94 + 1,73) / 2] - 6270 = 1832,3916 т - маса важкого вантажу [(1,94 + 1,73) / 2] - [(0,759 + 0,95) / 2]

g 1 + g 2 = 4396-1832,3916 = 2563,61 т - маса легкого вантажу

Так як кількість важкого і легкого вантажів визначаємо при значенні УПО як середньоарифметичне між відповідними видами вантажів, то:

g 1 = g 2 = 0,5 · (g 1 + g 2) = 1282 т

g 3 = g 4 = 0,5 · (g 3 + g 4) = 916 т

9. Визначимо фактичну завантаження судна, перевіримо використання об'єму трюмів

D ф = (g 1 + g 2) + (g 3 + g 4) = 1832 + 2564 = 4396 т

Об'єм, який займають вантажі при встановленому їхній кількості:

Де n - кількість пологів вантажу (n = 4)

m - кількість трюмів судна

а) Трюм № 1 (зайнятий цукром, обсяг трюму W 1 = 1530 м ³, вантажомісткість трюму D 1 = 1290 т)

g 1 = 1282 т - загальна маса цукру

V 1 = g 1 · w г1 = 1 282 * 1,73 = 2217 м ³ - загальний обсяг цукру

V 1> W 1

Непоместівшійся цукор завантажимо в трюм № 3

1530:1,73 = 884 т <D 1 - маса цукру, який міститься у трюм № 1

2217-1530 = 687 м ³ - обсяг цукру, який не вміщується у трюм № 1

687:1,73 = 396 т - маса цукру, який не вміщується у трюм № 1

б) Трюм № 2 (зайнятий крупою, обсяг трюму W 2 = 1570 м ³, вантажомісткість трюму D 2 = 1340 т)

g 1 = 1282 т - загальна маса крупи

V 2 = g 2 · w г2 = 1 282 * 1,94 = 2487 м ³ - загальний обсяг крупи

V 2> W 2

Крупу, яка не вміщається в трюм № 2, помістимо у трюм № 4.

1570:1,94 = 809 т-маса крупи, вміщеній в трюм № 2

2468-1570 = ​​898 м ³ - обсяг крупи, яка не вміщається в трюм № 2

917:1,94 = 444 т - маса крупи, яка не вміщається в трюм № 2

в) Трюм № 3 (зайнятий цементом + цукром трюму W 3 = 1570 м ³, вантажомісткість трюму D 3 = 1340 т)

g 3 = 916 т - загальна маса радіаторів

V 3 = g 3 · w г3 = 916 * 0,95 = 870м ³ - загальний обсяг радіаторів

V 3 <W 3

Довантажує трюм № 3 крупою, яка не вмістилася в трюм № 1 і № 4

870 +687 = 1557м ³ <W 3 - загальний обсяг вантажів, поміщених в трюм № 3

916 +396 = 1312т = D 3 - загальна маса вантажів, поміщених в трюм № 3

г) Трюм № 4 (зайнятий цеглою + крупою, обсяг трюму W 4 = 1600 м ³, вантажомісткість трюму D 4 = 1 360 т)

g 4 = 916 т - загальна маса цвяхів

V 4 = g 4 · w Г4 = 916 * 0,759 = 695м ³ - загальний обсяг цвяхів

V 4 <W 4

Довантажує трюм № 4 крупою, яка не вмістилася в трюм № 2

695 +898 = 1593 м ³ <W 4 - загальний обсяг вантажів, поміщених в трюм № 3

916 +444 = 1360 т = D 4 - загальна маса вантажів, поміщених в трюм № 3

Отримані дані для розподілу вантажів по трюмах занесемо в таблицю