Organizarea unui sistem combinat Auto Cale Ferata de containere

Organizarea unui sistem combinat Auto Cale Ferata de containere

A.Calculul elementelor de proiectare

Cantitatea anuala de transport la expeditor:

Q_a^E = 70000 (1+0,01n) [ t / an ]

Q_a^E t / an ]

Cantitatea anuala de transport sosire:

Q_a^S = 50000 (1+0,01n) [ t / an ]

Q_a^S [ t / an ]

Procentul de containere goale :

la expediere 10%

la primire 40%

Distante de transport rutier de acumulare si distributia containerelor:

expediere l_{E T1} = 10 (1+0,1n) km

l_{E T1} = 10 (1+0,1 * 25) = 35 km

sosire l_{S T2} = 15 (1+0,1n) km

l_{S T2} = 15(1+0,1 *15) = 52,5 km

transport feroviar l_F = 1500 (1+0,01n) km_{T1 - T2}

l_F = 1500 (1+0,01 * 25) = 1875 km_{T1 - T2}

B.   Programul Cadru (Grafic) de derulare a transportului

combinat Auto Cale Ferata. Fazele procesului de transport

Fig. 1. Programul cadru

Unde:

E expeditor;   

D destinatar;

T₁ terminalul1;

T₂ terminalul2;

L_c lungimea cursei ;

F₁.F₁₄ fazele procesului de transport.

Faza 1 Incarcarea la expeditor. In aceasta faza mijloacele de transport rutier, (autocamioanele) incarca UTI (unitatile tehnice de incarcatura) containare standardizate ISO in vederea transporturilor la terminalul de plecare T₁.

Incarcarea este succesiva timpului minim de stationare la incarcare, fiind egal cu suma timpilor necesari pentru incarcarea fiecarui container.

Operatia de incarcare la expeditor cade in sarcina acestuia deci el asigura utilajele de incarcare descarcare care poate fi:

Transtainere macarale mobile (pe senile sau pneuri) cu capacitate de incarcare corespunzatoare unitatilor tehnice de incarcatura UTI manipulate

Productivitatile curente ale utilajelor de incarcare descarcare a containerelor sunt intre 6 si 12 containere manipulate pe ora

Faza 2 Reprezinta transportul UTI (unitatilor thnice de incarcatura) de la expeditor la terminalul de plecare T₁. Distanta medie de transport rutier de la expeditor este conform temei (35 km), iar viteza medie de circulatie este de 30 km/h, V_m = 30 km/h.

Datele de proiectare vor fii:

E = expeditor

T₁ = Terminal

La calculul terminalului de transport intre expeditor si terminalul T₁ se adauga o valoare ce reprezinta timpi de operare (5 10 %) din timpul de calcul.

Faza 3 Reprezinta faza de transfer prin terminalul T₁, a UTI. Valoarea minima a timpului in acest caz este reprezentat de timpul scurs, din momentul sosirii trenului naveta de containere in terminalul T₁ pana la momentul plecarii acestuia din terminalul T₁, adica suma timpilor de descarcare si incarcare a vagoanelor trenului naveta.

Numarul vagoanelor platforma din trenul naveta este in functie de numarul de containere, ce sunt manevrate zilnic in terminal

In care

= numar de containere manipulate pe zi

= numar de containere incarcate manipulate pe zi

= numar de containare goale manipulate pe zi

Unde:

Q_i = Greutate nominala a containerului

= Coeficientul de utilizare a unitatii de incarcatura.

Coeficientul de neuniformitate reprezinta produsul dintre coeficientul de uniformitate.

Sezonier

Lunar

Zilnic

Asadar

Calculul cantitatii de marfa maxima pe zi

Faza 4 Deplasarea trenului naveta de containare de la terminalul T₁ T₂. Timpul de deplasare se va calcula cu relatia.

Unde:

t_F = timpul de deplasare pe cale ferata

l_F = distanta parcursa pe calea ferata

V_F = viteza medie pentru transportul pe cale ferata, V_F = 50 km/h

= suma timpilor de operare.

Faza 5 Faza de trecere prin terminal

Pentru simplificarea vom considera ca in T₂ au loc aceleasi operatii ca in T₁ valorile de calcul fiind aceleasi.

Faza 6 faza de transport rutier cu autocamioanele de la T₂ la D similar cu F₂, cu observatia ca distanta de transport este diferita.

Faza 7 si 8 sunt fazele de sosire la destinatar, descarcarea containerelor si reincarcarea autocamioanelor cu alte containere.

Faza 9 faza de transport a containerelor incarcate de la D la T₂, similar cu F₆.

Faza 10 faza de trecere prin T₂, respectiv recompunerea trenului naveta dupa descarcare si reincarcare.

Faza 11 transportul de la T₂ la T₁ (feroviar), similar cu F₄.

Faza 12, 13, si 14 sunt similare fazelor F₃, F₂, respectiv F₁.

Fazele prezentate evidentiaza un ciclu intreg complet de transport intre expeditor si destinatar, dupa care activitatea se repeta in fiecare zi.

Observatie: In realitate in zilele de sambata si duminica si de sarbatori legale, activitatea din terminal se rezuma cel putin, in cel mai rau caz, la primirea si expedierea trenului naveta de containere aflat in situatie de sosire sau plecare.

C.   Calculul sarcinii de tranport Q_zmax

Sarcina zilnica de transport se calculeaza considerand cererea de capacitate Q_a in functie de neuniformitatiile lunare zilnice si sezoriene si de timpul anual de lucru. La calcularea cantitatii zilnice de transport trebuie sa luam in considerare faptul ca cererea de capacitate Q_a trebuie satisfacuta integral.

Deoarece aceasta cerere este fluctuanta de-a lundul anului, apropierea sarcini de transport de aceasta cerere de capacitate se va face prin stabilirea unor varfuri de trafic, cat mai apropiate de valoarea 1, astfel incat efortul material si uman al transportatorului sa fie cat mai apropiat de cererea de capacitate.

C₁    Alegerea si calculul unitatilor tehnice de incarcatura

Cantitatea minima zilnica este:

Cantitatea maxima zilnica este:

z_l/a = 250 zile

La expediere:

t/zi

t/zi

La sosire:

t/zi

t/zi

Vom admite in mod conventional, ca numarul containerelor incarcate la expediere si sosire, completate cu numarul de containere goale este egal pe cele doua sensuri.

Nota:

Procentul de containeregoale goale de expediere si sosire va fi:

In transportul containerizat se folosesc unitati de transport intermodal care pot fi:

Ø      Box palete;

Ø      Containere mici;

Ø      Containere mari;

Ø      Cuti mobine;

Ø      Semiremorci;

Ø      Combitrailere.

La randul lor unele containere sunt standardizate ISO iar unele netandardizate. Containerele mari standardizate ISO asunt de 10 20 30 40 ft (picioare).

In cazul transporturilor marfurilor in containere se folosesc in prezent containere de 20 ft a caror capacitate de incarcare este de 18900 kg si containere de 40 ft cu o capacitate de incarcare de 26700 kg.

Gradul de folosire a capacitatii pe sensul de deplasare de la E la D il vom considera = 0,70,9. Pentru sensul de la D la E gradul de folosire se va determina prin egalizarea valorilor numarului de containere:

Calculul unitati de transporturi multimodale se va face:

G_i = 18,9 t

La expediere:

[containere]

[containere]

[containere]

La sosire:

Pornim de la: = 30 [containere]

Dar stim ca:

[containere]

[containere]

[containere]

C₂ Alegerea si calculul parcului de autocamioane

Formula parcului de autocamioane:

unde:

P_a parcul activ;

P_in parcul inactiv.

Se stie ca:

Expediere (E T₁):

    P_a¹ = [autocamioane]

unde:

t_c durata cursei;

t_u durata de utilizare.

t_u = t_i = t_d = 510 min

unde:

t_i / t_d timp de incarcare / descarcare.

t_c = t_i + t_{E T1} + t_d + t_i + t_{T1 E}

t_{E T1} = t_{T1 E} = = 1,17h = 70 min

l_{E T1} = l_{T1 E} = 35 km

v_R = 30 km/h

Deci: t_c = 10 + 70 + 10 + 10 +70 = 170 min 170 min

P_a¹ = [autocamioane]

P_a² = [autocamioane]

unde:

- numarul de containere incarcate la expediere;

n_c/z numarul de curse pe zi.

[containere]

n_c/z = = 2,82 curse/zi

t_c/z = 8 h/zi = 480 min/zi

t_c = 170 min

P_a² = [autocamioane]

P_a = min (P_a¹, P_a²) → P_a = min (17, 10) → P_a = 10 [autocamioane]

Deci: P_in = 0,1 ^. P_a → P_in = 0,1 ^. 10 → P_in = 1,0 [autocamioane]

Sosire (S T₂):

P_a¹ = [autocamioane]

t_u = t_i = t_d = 510 min

t_c = t_i + t_{S T2} + t_d + t_i + t_{T2 S}

t_{S T2} = t_{T2 S} = = 1,75 h = 105 min

t_c = 10 + 105+ 10 + 10 + 105 = 240 min

P_a¹ = [autocamioane]

P_a² = [autocamioane]

[containere]

n_c/z = = 2 curse/zi

t_c/z = 8 h/zi = 480 min/zi

t_c = 240 min

P_a² = [autocamioane]

P_a = min (P_a¹, P_a²) → P_a = min (24, 11) → P_a = 11 [autocamioane]

Deci: P_in = 0,1 ^. P_a → P_in = 0,1 ^. 11 → P_in = 1,1 [autocamioane]

C₃ Alegerea si calculul parcului de vagoane

Formula parcului de vagoane:

unde:

P_a parcul activ;

P_in parcul inactiv.

Se stie ca:

P_a =

unde:

T - durata de transport;

n_vag/zi numarul de vagoane pe zi.

n_vag/zi = vagoane/zi

T = T_T1-T2 +T_PT + T_T2-T1

unde :

T_PT timp de prelucrare in terminal.

T_PT = T_PTs + T_mi +T_op + T_ms + T_PTe

unde:

T_PTs timp proces tehnologic la sosire ;

T_mi timp manevra de introducere in terminal;

T_ms timp manevra de scoatere din terminal;

T_PTe timp proces tehnologic la expediere ;

T_op timp de operare (incarcare / descarcare al containerului).

T_op T_OP = 10 ^. 30 = 300 min

T_PTs = T_PTe = 60 min

T_mi = T_ms = 15 min

T_PT = 60 + 15 +300 + 15 + 60 = 450 min = 7,5 h

T_T1-T2 = T_T2-T1 = + t_op = h + I,5 h = 37,5 + 1,5 = 39 h

t_op = 1,5 h

Deci: T = 39 +8 + 39 = 86 h

P_a = = = 53,75 54 [vagoane]

P_in = 0,3 ^. P_a = 0,3 ^. 54 [vagoane]

D.   Calculul terminalului de transport

D₁    Stabilirea elementelor terminalului

Elemenetele unui terminal de transport auto-cale ferata pentru containere sunt in principal urmatoarele:

1. Frontul feroviar de incarcare-descarcare ;
2. Frontul rutier de incarcare-descarcare ;
3. Depozitul de containere ;
4. Suprafata de manevra si garare a parcului de auto platforme ;
5. Utilaje de incarcare/descarcare/transbordare al containerelor (transtainer) ;
6. Corpul de cladiri tehnico-administrative ;
7. Utilitati ( apa, canal, curent, gaze ).

D₂    Elaborarea schitei terminalului:

1-linii de incarcare feroviar;

2-front de incarcare rutier;

3-depozit de containere;

4-suprafata de manevra si dep. rutier;

5-sistem de manipulare al containerelor;

6-corpul de cladiri;

7,8-grupa de manevra a vagoanelor.

D₃    Calculul elementelor terminalului de transport

Pentru transportul containerelor in trenuri naveta, se aleg urmatoarele tipuri de vagoane:

, platforma cu 4 osii cu urmatoarele caracteristici :

a = 14,6 m , latime/incarcare = 2,78, masa proprie = 23 t.

= 20,12 , lung.inc = 18,54 , capacitatea de inc. = 50 60 t.

greutatea maxima admisa pe osie = 21 t;

lungimea frontului rutier ;

deoarece aici mijloacele de transport sunt in miscare, stationarea lor inregistrandu-se doar in momentul inc/desc ;

linia frontului se continua cu benzi de circulatie in suprafata de manevra si garare auto ;

depozitul de containere este amplasat de obicei intre fronturile de inc/desc si reprezinta un deposit provizoriu deoarece procesele tehnologice de lucru in terminal sunt astfel concepute astfel incat containerele care sosesc si pleaca sa fie operate in minim de timp, daca se poate direct .

Ø      Dimensiunea :

latimea = cu cea a benzii rutiere ( max 3,75 m );

Ø      Capacitatea depozitului :

- numar de niveluri ( max 3 );

Ø      Suprafata de manevra si garare :

- parcul inventar ;

L,B lungimea si latimea de gabarit ;

x,y valori suplimentare de manevra si garare

x,y

Pentru manipularea containerelor in terminal folosim utilajul M.P.T. 35 cu caracteristicile:

mecanism de ridicare: motor 55 KW;

sarcina maxima: 35 tf ;

inaltimea de ridicare: 8 m ;

viteza de lucru: la ridicare 0,05 m/s

la coborare 0,125 m/s.

acceleratia : 0,1

0,4 .

Calcularea timpului de ridicare.

la ridicare

in care d = 8, v = 0,05

Calcularea timpului la coborare

la coborare

in care d = 8, v = 0,125

Caruciorul de traversare

motor 7,5 KW

ecartament 7,5 m

ampatament 2,5 m

viteza 0,5 m/s

acceleratia 1,15 .

Sistemul de deplasare :

4 x motor => = 15 KW

ecartament 25 m

deschidere de lucru 23 m

ampatament 10 m

lungimea de lucru 200400 m

viteza 0,8 m/s

acceleratia 0,7 .

Calcularea timpului de manipulare la traversare

la coborare

in care d = 8, v = 0,125

Mecanismul de rotire :

motor 5 KW

viteza unghiulara 0,5 rot/min

PRODUCTIVITATEA TRANSTAINERULUI =?

consum energetic 2,54,5 Kwh/cont

costul unei manipulari 5 .

Timpul de rotire 30 s

Timpul de manipulare al unui container este:

T_R+T_C+T_T+T_Rot = 160+64+12,5+30=266,5 aproximativ 5 min

In care

T_R = timp de ridicare

T_C = timp de coborare

T_T = timp de traversare

T_rot = timp de rotire

Asadar numarul containerelor manipulate intr-o ora este de 12 containere

Numarul de transtainere necesar :

Avand in vedere ca numarul de containere manipulate intr-o zi este de 30 si ca 12 containere sunt manipulate intr-o ora numarul de transtainere va fi egal cu 1, deoarece capacitatea unui transtainer intr-o zi cu program de 8 ore este de 64 containere.

Corpul de cladiri se dimensioneaza in functie de personalul care il deserveste. Pe langa cele de mai sus, ideal este ca terminalul sa dispuna si de o grupa de linii ( 23 linii ) cu mari care sa serveasca, ca grupa de manevra si loc. de stationare a unor vagoane, loc. de manevra si chiar de tren .

- frontul feroviar:

m

= 5 m

- 15 numar de vagoane per reprise ;

- lungimea vagonului ;

- 4 numar de osii/vagon ;

- numar de containere/vagon ;

- nr de linii

rezulta numarul de linii este 2 deoarece este nevoie de 2 linii pentru transport dus intors

- lungimea de lucru a transtainerului ;

m ;

D₄    Tehnologia de lucru in terminalul de transport

Intreaga activitate din terminal e subordonata circulatiei trenurilor naveta de containere ; trenuri naveta care circula pe trase fixe; orice abatere de la acestea constituind dereglari ale circulatiei tuturor trenurilor din grafice in care sunt introduce si deci dereglari in activitatea terminalului de transport, respective in circulatia trenurilor naveta de containere .

In cazul analizat s-a considerat ca in terminal se lucreaza doar ziua si in intervale de max 10-12 ore/zi . In acest sens au fost plasate in graficul de circulatie pe sectiile de cale ferata, trasele trenurilor naveta. Ele sosesc dimineata si pleaca dupa-masa, in intervalul de la sosire, la plecare, epuizandu-se toate activitatile specifice terminalului:

desc/inc containerelor ;

primirea/expedierea containerelor de la /la clienti .

- timpul de lucru client; - timpul ajungerii primului camion la client si pana la plecarea ultimului camion de la client.

- timpul de operare in terminal ( de inc/dec container ) .

- timpul de trecere prin terminal al trenului de containere

timpul cat se executa tehnologiile asupra trenului naveta;

- timpul de lucru al parcului auto din terminal .

3 =>5 - operatii de descarcare si reincarcare a trenului naveta si expedierea la destinatar a containerelor.

Timpul de operare variaza in functie de

1. numarul de containere care se incarca/descarca ;
2. productivitatea utilajului:     .

- durata unui ciclu de manipulare a 1 sau 2 containere intr-o operatie.

Operatiile care se gasesc in acest process tehnologic :

PTS:

1. gararea trenului naveta in terminal ;

2,3 echipa de lucru ;

4 depinde cand s-a scos locomotive de la tren ( dupa revizie) ;

5 introducerea locomotivei de manevra la trenul naveta ;

6 introducerea vagoanelor trenului naveta la frontal de inc/desc .

PTE : are sensul invers operatiilor de la PTS ;

PTLTT : - procesul tehnologic al lucrului transtainerului ;

Cand avem operatii duble

1. Primul vagon operat era bagat sub spredel coborarea sprederului ;
2. Legarea containerului ;
3. Ridicarea containerului ;
4. Deplasarea pana deasupra camionului gol ;
5. Coborarea containerului ;
6. Ridicarea sprederului . Manevra camionului incarcat si introducerea camionului la descarcare ;
7. Coborarea sprederului ;
8. Prinderea containerului ;
9. Ridicarea containerului ;
10. Deplasarea containerului ;
11. Coborarea containerului pe partea vagonului ;
12. Desprinderea sprederului. Ridicarea sprederului si mutarea sprederului pana la celalalt container.