Визначення раціональних параметрів перевезення вантажів

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ і ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

ФАКУЛЬТЕТ ІНЖЕНЕРІЇ АГРОБІОСИСТЕМ

КАФЕДРА ТРАНСПОРТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ЗАСОБІВ У АПК

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

З ДИСЦИПЛІНИ "ВЗАЄМОДІЯ ВИДІВ ТРАНСПОРТУ"

Визначення раціональних параметрів перевезення вантажів

Виконав студент: ТТ-1105, Заворотний М.С.

Керівник проекту: проф.. Фришев С.Г.

Київ 2014

ЗМІСТ

Вступ

Розділ 1. Визначення та аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу

1.1 Умови ефективної роботи ЗТК і пропускна здатність ЗТК із урахуванням випадкових факторів

1.2 Пропускна здатність ланок ЗТК із урахуванням детермінованого підходу

1.3 Аналіз пропускної здатності транспортно-технологічного комплексу з безбункерними комбайнами

Розділ 2. Визначення раціональних параметрів перевезення вантажів

2.1 Розрахунок потрібної кількості автомобілів для вивезення вантажів із пункту відправлення на протязі зміни

2.2 Визначення продуктивності та коефіцієнтів простоїв завантажувача та

АТЗ

2.3 Визначення оптимального рівня завантаження каналу взаємодії

2.4 Розрахунок обсягу перевалки за прямим варіантом з залізничного транспорту на автомобільний

Список використаної літератури

Додаток

МЕТА І ЗАДАЧІ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Мета курсового проекту - закріплення теоретичних знань по дисципліні "Взаємодія видів транспорту", придбання практичних навичок по визначенню оптимального варіанта організації взаємодії сільськогосподарських машинних агрегатів, транспортно-технологічних машин та автомобільного транспорту в польових умовах і транспортних вузлах.

При виконанні курсового проекту необхідно користуватися результатами сучасних досягнень науки і техніки в організації перевізних процесів, механізації вантажно-розвантажувальних робіт, керуванні складними виробничими об'єктами на автомобільному транспорті.

Для рішення поставлених завдань потрібно знати основи загальнонаукових, загально інженерних і спеціальних дисциплін: прикладну математику, інженерну графіку, інформатику, автомобільні дороги, вантажні автомобільні перевезення, вантажознавство, комплексну механізацію виробничих процесів в АПК й вантажно-розвантажувальних робіт.

У двох розділах курсового проекту пропонується до розгляду методики: 1) аналізу пропускної здатності збирально-транспортного комплексу для удосконалення його складу та 2 )розрахунку раціональних параметрів взаємодії залізничного та автомобільного транспорту.

У процесі виконання роботи потрібно вміти зробити розрахунок і аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу для удосконалення його складу шляхом зменшення кількості транспортних засобів за рахунок зменшення часу їх обороту, розрахувати обсяги перевалки за різними варіантами з залізничного транспорту на автомобільний.

ВСТУП

транспорт перевезення вантаж

Під час збирання урожаю сільськогосподарської продукції із застосуванням перевантажувальної технології транспортний процес містить прийом продукції від збирального комбайна (ЗК) - завантаження, транспортування з перевантаженням до приймального пункту, розвантаження продукції та порожнього пробігу до поля. Цей процес характеризується взаємодію всіх складових сучасного технологічного ланцюга «поле - ЗК - причеп-перевантажувач (ПП) - автотранспортні засоби (АТЗ)», яка визначає продуктивність комбайнів та транспортних засобів (ТЗ). Раціональне співвідношення між параметрами технологічного процесу можливо встановити при дослідженні роботи машин збирально-транспортного комплексу (ЗТК) шляхом аналізу його пропускної здатності.

Аналогічним є взаємодія ланок ЗТК під час збирання та прямого перевезення кормових культур та картоплі, коли застосовують безбункерні комбайни і виконуються прямі перевезення продукції від комбайнів. Аналіз пропускної здатності ЗТК з безбункерними ЗК показує шляхи удосконалення транспортного процесу в технологічному комплексі збирально-транспортних робіт.

Визначення раціональних параметрів перевезення вантажів пов'язано як із застосуванням імовірнісно-статистичного підходу (даних спостереження та статистичної їх обробки), так із використанням аналітичних залежностей.

Найбільш поширене має взаємодія залізничного і автомобільного транспорту. При обробці вагонів та автомобілів на пунктах взаємодії для забезпечення оптимального обслуговування в основному вирішуються два
завдання: знаходження мінімального достатнього парку вантажно-розвантажувальних машин та визначення потреби в рухомому складі для ввезення-вивезення.

Розділ 1. Визначення та аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу

1.1 Умови ефективної роботи ЗТК і пропускна здатність ЗТК із урахуванням випадкових факторів

Збиральні бункерні комбайни використовуються як транспортно-технологічні засоби для виконання таких технологічних операцій:

· збирання урожаю сільськогосподарських культур (зерна, цукрових буряків, коренебульбоплодів та ін.) та завантаження його в бункер;

· вивантаження продукції з бункера в кузов транспортного засобу під час руху комбайна або на зупинці.

Необхідною умовою ефективної роботи збирально-транспортного комплексу (ЗТК) для перевантажувальної технології є виконання умови, при якої забезпечується максимальна пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК», а також не гальмується робота її з боку другої, а другої ланки збоку третьої, що відображається наступними виразами:

,

,

де - пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК»;

- пропускна здатність другої ланки «ЗК - ПП»;

- пропускна здатність третьої ланки «ПП - АТЗ».

Основні кроки аналізу пропускної здатності - це визначення необхідної пропускної здатності окремих ланок ЗТК, зіставлення пропускної здатності другої і третьої ланок, а потім вибір та аналіз альтернативних варіантів, що дозволяють подолати можливу суттєву різницю між їх значеннями.

На даний час в інженерній практиці найбільш поширені детерміновані розрахункові моделі двох типів:

1) з урахуванням детермінованого підходу - з використанням аналітичних залежностей,

2) з урахуванням впливу на хід процесів випадкових факторів шляхом застосування імовірнісно-статистичного підходу.

Пропускна здатність ЗТК із урахуванням випадкових факторів та при відсутності гальмування з боку ТЗ дорівнює пропускної здатності першої ланки «поле - ЗК» ланцюга.

Розрахункова пропускна здатність ланки «поле - ЗК» для перевантажувальної технології із урахуванням випадкових факторів (у імовірнісно-статистичному підході) для прийнятого нормального закону розподілу часу обслуговування визначається як

, бунк./р.д.,

де - розрахунковий основний час робочого дня:

, год,

ТЗМ - тривалість зміни (ТЗМ=8 год);

КЗМ - коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін (ТЗМ=8 год), що працює комбайн за добу;

- коефіцієнт використання часу зміни, який приймається як =0,8;

- середнє арифметичне значення пропускної здатності ланки «поле - ЗК»:

, бунк./р.д.,

де - кількість (одиниць) комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі поля S, га при урожайності зерна U, т/га та продуктивності комбайна за годину змінного часу, знаходиться за формулою (числові значення S, та U в додатку А):

,приймаємо од.,

де СEILING - функція, яка повертає найближче більше ціле значення;

ДР - кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогам (12 днів);

- продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

, т/год.,

де - продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК (додаток А);

- середнє арифметичне значення тривалості робочого циклу ЗК, який містить час наповнення бункера зерном та час холостого ходу ЗК на поворотах у кінці гону; таке значення знаходиться на підставі одержаних результатів експериментальних спостережень величини tЦП (додаток Б).

Таблиця 1 - Результати експериментальних спостережень величини tЦП, год.

Характеристики	Значення характеристик
Середини інтервалу, ti	0,60	0,61	0,62	0,63	0,64	0,65	0,66
Кількість значень в інтервалі, ni	1	5	6	10	7	3	2

З урахуванням невеликого обсягу статистичних вимірювань приймаємо рівність значень математичного очікування tЦП та середнього арифметичного значення , тобто визначаємо середнє арифметичне значення:

де tі - середина і-го інтервалу розподілу часу виконання робіт;

nі - кількість значень в і-му інтервалі;

n - кількість інтервалів розподілу часу. В даному прикладі n = 7.

- параметр, значення якого приймається залежно від прийнятого рівня ймовірності та кількості спостережень N тривалості часу робочого циклу ПП з відповідної таблиці імовірнісних характеристик (табл. 2);

N= - повний обсяг вибірки спостережень;

N=1+5+6+10+7+3+2=34

- середнє квадратичне відхилення пропускної здатності ЗК:

, бунк./р.д.

 - середнє квадратичне відхилення тривалості часу робочого циклу ЗК:

, год.,

- параметр, значення якого встановлюємо залежно від заданого рівня ймовірності (задаємо Р = =0,95) та кількості спостережень тривалості часу робочого циклу комбайна N з відповідної таблиці 2 імовірнісних характеристик.

Таблиця 2 - Значення залежності від довірчої імовірності Р (Р = ) та N-1

N-1
	0,80	0,90	0,95	0,98	0,99
1	3,08	6,31	12,7	31,8	63,7
2	1.89	2,92	4,30	6,96	9.92
3	1,64	2,35	3,18	4,54	5,84
4	1,53	2,13	2,77	3.75	4,60
5	1,48	2.02	2,57	3,36	4,03
6	1,44	1,94	2,45	3,14	3,71
8	1,40	1,86	2,31	2,90	3,36
10	1,37	1,81	2,23	2,76	3,17
12	1,36	1,78	2,18	2,68	3,06
14	1,35	1,76	2,14	2.62	2,98
16	1,34	1,75	2,12	2,58	2,92
18	1,33	1,73	2,10	2,55	2,88
20	1,33	1,77	2,09	2,53	2,84
25	1,32	1,71	2,06	2,48	2,79
30	1,31	1,70	2.04	2.46	2,75
40	1,30	1.68	2,02	2,42	2,70
60	1,30	1,67	2,00	2,39	2,66
	1.28	1.65	1,96	2,33	2,58

Оскільки зроблено припущення, що щільність розподілу імовірності величини tЦП підпорядковується нормальному закону, то теоретична ільність розподілу дорівнює

де - основа натурального логарифма, =2,718.

Перевірка правомірності використання закону нормального розподілу визначається критерієм Пірсона - критерієм ч2 (хі-квадрат), який розраховується як:

де ni - кількість елементів вибірки і-го інтервалу;

- емпіричний розподіл імовірності попадання випадкової величини в і-й інтервал визначається як



- ширина інтервалу.

- передбачувана (теоретична) імовірність попадання в і-й інтервал, яка визначається за формулою .

Результати обчислень за залежностями і наведено в табл. 3

Таблиця 3 - Статистична обробка результатів спостережень

Середина інтервалу ti	Кількість значень ni	Ширина інтервалу hi	Емпірична щільність Pei	Теоретична щільність Pтi
0,60	1	0,01	2,94	3,24
0,61	5	0,01	14,7	10,86
0,62	6	0,01	17,65	21,7
0,63	10	0,01	29,41	27,5
0,64	7	0,01	20,59	21,7
0,65	3	0,01	8,82	10,6
0,66	2	0,01	5,88	3,24

Розраховане значення ч2 порівнюється з теоретичним його значенням для заданого рівня імовірності (або значущості), який визначається показником ступеня свободи. Рівень імовірності частіше всього задається значенням 0,95 (з відповідним рівнем значущості 0,05), а показник ступеня свободи знаходиться за формулою:

,

де k - кількість інтервалів; s - кількість числових характеристик закону розподілу ( середнє значення і дисперсія).

Теоретичне ч2 знаходиться з таблиці 4 імовірнісних характеристик. Якщо розраховане значення ч2 перевищує теоретичне його значення, то гіпотеза о нормальному розподілі відкидається. У протилежному випадку гіпотеза приймається і розрахункова пропускна здатність транспортної системи при імовірносно-статистичному підході для нормального закону розподілу визначається за формулою .

Таблиця 4 - Значення в залежності від r і Р

R	Р
	0,99	0,95	0,90	0,80	0,70	0,50	0,30	0,20	0,10	0,05	0,02	0,01
1	0,00	0,00	0,01	0,06	0,14	0,45	1,07	1,64	2,71	3,84	5,41	6,64
2	0,02	0,10	0,21	0,44	0,71	1,38	2,41	3,22	4,60	5,99	7,82	9,21
3	0,01	0,35	0,58	1,00	1,42	2,37	3,66	4,64	6,25	7,82	9,84	11,3
4	0,29	0,71	1,06	1,64	2,20	3,36	4,88	5,99	7,78	9,49	11,6	13,2
5	0,55	1,14	1,61	2,34	3,00	4,35	6,06	7,29	9,24	11,0	13,3	15,0
6	0,87	1,63	2,20	3,07	3,83	5,35	7,23	8,56	10,6	12,5	15,0	16,8
7	1,23	2,17	2,83	3,82	4,67	6,35	8,38	9,80	12,0	14,0	16,6	18,4
8	1,64	2,73	3,49	4,59	5,53	7,34	9,52	11,0	13,3	15,5	18,1	20,1
9	2,09	3,32	4,17	5,38	6,39	8,34	10,6	12,2	14,6	16,9	19,6	21,7
10	2,56	3,94	4,86	6,18	7,27	9,34	11,7	13,4	15,9	18,3	21,2	23,2
11	3,57	5,23	6,30	7,81	9,03	11,3	14,0	15,8	18,5	21,0	24,1	26,2

Висновок: Провівши розрахунки ми бачимо, що розрахункова пропускна здатність ланки «поле-ЗК» =91,43 бунк/р.д кількість комбайнів =6 од. =0,63. З розрахунків бачимо, що перевірка показала неправомірність нормального закону розподілу за яким х2=0,71, а розраховане нами значення х2 значно його перевищує. Гіпотеза про нормальний розподіл відкидається.

1.2 Пропускна здатність ланок ЗТК із урахуванням детермінованого підходу

Пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК» ланцюга з урахуванням детермінованого підходу (в бункерах за робочий день) визначається як

, бунк./р.д,

- кількість (одиниць) комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі поля S, га при урожайності зерна U, т/га та продуктивності комбайна за годину змінного часу знаходиться за формулою (числові значення в табл.. 1):

приймаємо од.

де СEILING - функція, яка повертає найближче більше ціле значення;

КЗМ - коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін (ТЗМ=8 год), що працює комбайн за робочий день (добу);

ДР - кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів);

- продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

, т/год.,

де - продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК (табл. 1);

- коефіцієнт використання часу зміни, який приймається як =0,8;

tБ --час заповнення бункера комбайна:

, год.;

щК -- об'єм бункера комбайна, м3;

dв -- об'ємна маса зерна (0,75), т/м3;

tX - тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна (заповнення бункера зерном). Вона залежить від коефіцієнту робочих ходів , величина якого визначається як відношення сумарної довжини робочих ходів ЗК до сумарної довжини робочих та холостих ходів.

При урахуванні припущення, що робоча швидкість ЗК та швидкість його на поворотах однакова, коефіцієнт знаходиться за формулою:

.

Звідси одержимо:

, год.

Середня величина коефіцієнту робочих ходів за даними літературних джерел дорівнює = 0,9. З урахуванням цього

ТР -- розрахунковий основний час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин, ;

0.8*8*1.5=9.6, год.

-- тривалість робочого циклу ЗК ;

=0.59+0.065=0.655, год.

Відповідно пропускна здатність другої ланки «ЗК - ПП» визначається як

,

де - кількість бункерів зерна, що завантажується в ПП за одну його їздку і яка дорівнює кількості одиниць ЗК, що обслуговуються одним ПП визначається як

Приймаємо

тривалість робочого циклу (обороту) ПП, що знаходиться з рівняння

,год.;

КМ - коефіцієнт, що враховує додатковий час на маневрування ПП при розвантаженні ПП, КМ =1,5 ;

WШК - продуктивність вивантажувального шнека ЗК, т/год. (табл. 1);

WШП - продуктивність вивантажувального шнека ПП, для розрахунків приймаємо WШП = 1,5 WШК.=1.5*160=240, т/год.

Кількість ПП, які обслуговують групу ЗК, визначаємо як

, приймаємо од.

Вантажопідйомність ПП визначиться як

, т .

Пропускна здатність третьої ланки «ПП - АТЗ» визначається як

бунк./р.д.,

де ТРЦ -- розрахунковий цикловий час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин, ;

- коефіцієнт циклового часу зміни, який приймається =0,90.

- тривалість робочого циклу (обороту) АТЗ.

, год

-- тривалість перебування автомобіля в пункті розвантаження, яка залежить від рівня механізації і організації робіт, приймаємо 0,1 год;

lij -- відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);

, км/год -- середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік.

Кількість автомобілів або груп АТЗ для перевезення зерна визначиться як:

, Приймаємо од.

де - технологічна продуктивність ЗК;

=17.6*0.9=15.84, т/год

продуктивність АТЗ:

, т.

- номінальна вантажопідйомність одного або групи АТЗ, в кузов(и) яких

вивантажується все зерно, що міститься в ПП. В розрахунках приймаємо рівність із .

Проаналізуємо можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої - пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення на одну одиницю кількості автомобілів на перевезенні зерна. Для аналізу приймаємо умову граничну пропускної здатності для третьої ланки як

,

де - пропускна здатність третьої ланки зі зменшенням кількості АТЗ до nА1 = nА -1 та відповідним зменшенням тривалості циклового часу до T.

,год.

Необхідне зменшення тривалості обороту АТЗ визначиться як

год.

Це зменшення досягається за рахунок підвищення швидкості АТЗ, яка визначається як

Висновок: Провівши розрахунки ми визначили пропускну здатність першої ланки «поле - ЗК» ланцюга з урахуванням детермінованого підходу (в бункерах за робочий день) бунк./р.д, пропускна здатність другої ланки «ЗК - ПП» пропускна здатність третьої ланки «ПП - АТЗ» Кількість автомобілів або груп АТЗ для перевезення зерна Також проаналізували можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої - пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення на одну одиницю кількості автомобілів на перевезенні зерна. Зменшення кількості АТЗ на 1 одиницю, без гальмування технологічного процесу, досягається завдяки зменшення тривалості обороту АТЗ на 0,63год, чому сприяє збільшення швидкості АТЗ з 25 км/год до 44,4 км/год.

1.3 Аналіз пропускної здатності транспортно-технологічного комплексу з безбункерними комбайнами

Для збирання урожаю зеленої маси на силос, картоплі та частково цукрових буряків застосовуються безбункерні комбайни. Під час роботи комбайни рухаються по робочої ділянці сумісно з транспортним засобом (ТЗ) - тракторним причепом або автомобільним транспортним засобом (АТЗ) і завантажуються продукцією урожаю. Після заповнення кузова чергового ТЗ, він від'їзджає на приймальний пункт, розвантажується і повертається до комбайна. Для виключення зупинок за комбайнами закріплюється група ТЗ, які по черзі завантажуються збираємою продукцією. Методика вибору альтернативних варіантів кількісного складу транспортних засобів під час збирання та прямого перевезення, коли застосовують безбункерні комбайни і виконуються прямі перевезення продукції від комбайнів, має певні особливості.

Пропускна здатність ЗТК дорівнює пропускної здатності першої ланки «поле - (ЗК)» та згідно аналітичних залежностей визначається кількістю ТЗ (одиниць), які завантажуються в ТЗ за робочий день як

, од./р.д,

де -- тривалість робочого циклу ЗК, год.;

tК -- час заповнення кузова ТЗ:

, год.;

- розрахунковий основний час робочого дня, год.;

щК -- місткість кузова ТЗ, м3;

dв -- об'ємна маса продукції, т/м3;

- продуктивність комбайна за годину основного часу, т/год;

tX - тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна (заповнення кузова ТЗ). Вона залежить від коефіцієнту робочих ходів , величина якого визначається як відношення сумарної довжини робочих ходів ЗК до сумарної довжини робочих та холостих ходів.

При урахуванні припущення, що робоча швидкість ЗК та швидкість його на поворотах однакова, коефіцієнт знаходиться за формулою:

.

Звідси одержимо:

, год.

Середня величина коефіцієнту робочих ходів за даними літературних джерел дорівнює = 0,9. З урахуванням цього

На підставі рівнянь (1 - 4) пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК» комплексу визначається як

,од./р.д.

де - кількість (одиниць) ЗК, що працюють в полі;

q - вантажопідйомність ТЗ, т.

- коефіцієнт використання часу зміни;

- коефіцієнт циклового часу зміни, який визначає частку часу від тривалості часу зміни на циклові операції; прийнято для комбайнів виробників країн ЄС та США =0,9 ;

- коефіцієнт використання циклового часу зміни: .

Пропускна здатність другої ланки «ЗК - ТЗ» - це найбільша кількість ТЗ, які можуть завантажиться, забезпечить перевезення продукції від комбайна з розвантаженням її в приймальному пункті та повернення до ЗК за розрахунковий цикловий час зміни, і визначається як

, од./р.д.,

де ТРЦ -- розрахунковий цикловий час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин ЗТК, ;

- коефіцієнт статичного використання вантажопідйомності ТЗ;

- тривалість робочого циклу (обороту) ТЗ визначається як

, год.;

-- тривалість перебування ТЗ в пункті розвантаження, яка залежить від рівня механізації і організації робіт;

lij -- відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);

, км/год -- середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік.

Кількість ТЗ для перевезення продукції визначиться як:

, од.

Необхідною умовою ефективної роботи ЗТК є виконання умови, при якої пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК» не гальмується з боку другої ланки, що відображається наступним виразом:

.

Проаналізуємо можливість зменшення пропускної здатності другої ланки до гранично можливої - пропускної здатності першої ланки за рахунок зменшення тривалості циклового часу ТЗ на перевезення продукції. Для аналізу приймаємо граничну умову (в бік її зменшення) для пропускної здатності другої ланки як

,

де - пропускна здатність другої ланки зі зменшеною кількістю ТЗ до nТЗ1 = nТЗ -1 та відповідним зменшенням тривалості циклового часу до :

, год.

Необхідне зменшення тривалості обороту ТЗ визначиться як

, год.

Таке зменшення досягається за рахунок скорочення тривалості обороту ТЗ, її складових: часу завантаження, розвантаження продукції та підвищення швидкості ТЗ. Підвищення швидкості ТЗ знаходиться як

, км/год.

Такий аналіз пропускної здатності ЗТК з безбункерними ЗК показує шляхи удосконалення транспортного процесу в технологічному комплексі збирально-транспортних робіт.

Висновок: Провівши розрахунки ми визначили пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК» пропускна здатність другої ланки «ЗК - ТЗ» Кількість ТЗ для перевезення продукції, Можливість зменшення пропускної здатності другої ланки до гранично можливої - пропускної здатності першої ланки за рахунок зменшення тривалості циклового часу ТЗ на перевезення продукції полягає у зменшенні тривалості обороту на 0.04год, що в свою чергу потребує підвищення швидкості АТЗ з 31,2км/год до 35 км/год.

Розділ 2. ВИЗНАЧЕННЯ РАЦІОНАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ПЕРЕВЕЗЕННЯ ВАНТАЖІВ

2.1 Розрахунок потрібної кількості автомобілів для вивезення вантажів із пункту відправлення на протязі зміни

Імовірнісно-статистичний підхід передбачає використання показників, які отримані шляхом спостереження та статистичної їх обробки: середнє арифметичного значення тривалості складових обороту автомобіля і середнього квадратичного відхилення тривалості часу цих складових обороту при нормальному законі розподілу коливання тривалості часу.

Середня кількість тон вантажу, що може вивезти автомобіль протягом зміни,

, т.,

де - коефіцієнт використання автомобіля за часом (0,95);

ТЗМ - тривалість зміни (або знаходження автомобіля в наряді) - 8 год.;

Т - середня тривалість обороту автомобіля або автопоїзда:

- середня тривалість очікування обслуговування (навантаження-вивантаження) автомобіля.

Середня тривалість очікування обслуговування автомобіля

, год.,

де 0 - коефіцієнт варіації часу обслуговування транспортної одиниці:

0 = /.

Визначаємо коефіцієнт варіації часу обслуговування транспортної одиниці а також середню тривалість очікування обслуговування автомобіля :

= 0,11:0,7=0,157; =0,14:0,9=0,156;

год.;

год.

В результаті коливань окремих складових обороту автомобіля буде змінюватися кількість оборотів, які може виконати один автомобіль протягом зміни.

Для прийнятого закону розподілу коливань технологічних параметрів середнє квадратичне відхилення кількості оборотів автомобіля можна визначити по формулі

,

де

.

Середнє квадратичне відхилення часу очікування обслуговування

,

,

,

,

год.

=0,52 оборота.

Потрібна кількість автомобілів визначається з рівняння:

,

де nA - кількість автомобілів.

Позначивши

отримаємо

Підставимо вихідні дані при tв = 1,64, що відповідає Р = 0,95:

т.;

авто.

Висновок: Провівши розрахунки визначили середню кількість тон вантажу, що може вивезти автомобіль протягом зміни, , середня тривалість обороту автомобіля або автопоїзда Середнє квадратичне відхилення часу очікування обслуговування кількість автомобілівавто.

А також я оволодів методикою розрахунку потрібної кількості автомобілів для вивезення вантажів із пункту відправлення за час зміни із урахуванням імовірнісно-статистичного підходу.

2.2 Визначення продуктивності та коефіцієнтів простоїв завантажувача та АТЗ

Для дослідження навантажувально-розвантажувальних технологічних поточних ліній корисно застосування теорії масового обслуговування. Ця теорія розроблена для систем масового обслуговування (СМО), прикладом яких можуть служить навантажувально-розвантажувальні системи.

Одноканальні системи замкнутого типу найбільш розповсюджені при перевезеннях вантажів в с.-г. Прилади, які обслуговують вимоги - це навантажувачі різних типів, навантажувально-розвантажувальні пости на складах, токах, елеваторах. Одноканальна система характеризується наявністю в неї одного обслуговуючого приладу наприклад, навантажувача.

Цукровий буряк перевозять 5 автомобілями КАМАЗ з господарства на приймальний пункт. Відстань перевезення - 18 км. Завантаження буряка здійснюється з кагатів буряконавантажувачі. Середній час завантаження 12 т в один автомобіль - 0,1 години. Технічна швидкість автомобіля - 25 км / год. Час перебування автомобіля на приймальному пункті - 0,3 години. Визначити коефіцієнти простоїв навантажувача і автомобілів, їх продуктивність.

1.Визначаємо інтенсивність надходження вимог (автомобілів) та інтенсивність їх обслуговування

Інтенсивність надходження вимог:

де час руху та розвантаження за їздку відповідно;

, год.

2. Інтенсивність обслуговування вимог

Коефіцієнт завантаження системи

3. Визначаємо ймовірність простою навантажувача Р0 (навантажувач не зайнятий):

де - кількість АТЗ в ланці ( = 5).

Імовірність того, що іде завантаження буряками АТЗ, визначається як

Це означає, що навантажувач буде завантажений на 0,515 часу зміни.

4. Визначимо кількість автомобілів, що перебувають в очікуванні навантаження (в системі):

авт..

5. Визначимо кількість автомобілів, що простоюють в черзі:

авт.

7. Визначимо продуктивність автомобіля з урахуванням простоїв. Продуктивність автомобіля (технологічна) без урахування простоїв:

т/год.

Коефіцієнт використання часу зміни автомобілів

Фактична продуктивність автомобіля за 1 год. змінного часу

т/год.

Продуктивність всіх автомобілів

т/год.

Продуктивність навантажувача за годину змінного часу повинна дорівнювати продуктивності транспортної ланки:

Перевірка.

Технологічна продуктивність навантажувача

т/год.

Продуктивність навантажувача за годину змінного часу

т/год.

Висновок: Провівши розрахунки визначили продуктивність автомобіля з урахуванням простоїв т/год. фактичну продуктивність автомобіля за 1 год. змінного часу т/год продуктивність всіх автомобілів т/год

Продуктивність навантажувача за годину змінного часу повинна дорівнювати продуктивності транспортної ланки: Технологічна продуктивність навантажувача т/год.продуктивність навантажувача за годину змінного часу т/год. коефіцієнт використання часу зміни автомобілів

2.3 Визначення оптимального рівня завантаження каналу взаємодії

Якщо інтервали в потоці і тривалість вантажних операцій розподілені по нормальному закону, а пункт взаємодії проводить обробку вагонів і автомобілів за принципом «першим прийшов , першим обслуговується » , то оптимальний рівень завантаження одно канальної системи становитиме

де в0 - коефіцієнт , що враховує вплив добових коливань і помилку прогнозу роботи пункту взаємодії . Для орієнтовних розрахунків вс = 1,12 ч 1,18 ; С0 - середньозважена вартість простою однієї транспортної одиниці.

Середньозважена вартість 1 год. простою транспортної одиниці

(2 )

де Ci - вартість 1 год простою транспортної одиниці i -й категорії; i - частка транспортних одиниць i -й категорії в потоці.

Оптимальна кількість ВРМ на одноканальному пункті взаємодії (машини взаємозамінні ) для середньої тривалості обслуговування транспортної одиниці to6 складає

одиниць, (3 )

У разі надходження на обслуговування пуассонівського потоку транспорту і показового розподілу тривалості вантажних операції оптимальний рівень завантаження пункту взаємодії визначається за формулою

(4 )

В окремих випадках ступінь стохастичності транспортних потоків, що надходять на обслуговування , невідома. Для такої ситуації

(5 )

де - коефіцієнт, що відображає вплив стохастичності потоку на рівень завантаження пункту взаємодії , = 0,35 - 0,45.

Висновок: Провівши розрахунки визначили Середньозважена вартість 1 год. простою транспортної одиниці оптимальний рівень завантаження пункту взаємодії визначається за формулою Оптимальна кількість ВРМ на одно канальному пункті взаємодії (машини взаємозамінні ) для середньої тривалості обслуговування транспортної одиниці одиниць. А також оволоділи методикою визначення раціональних параметрів взаємодії залізничного та автомобільного транспорту .

2.4 Розрахунок обсягу перевалки за прямим варіантом з залізничного транспорту на автомобільний

Розглядається пункт взаємодії автомобільного та залізничного транспорту як одноканальний пункт взаємодії. Залізничний транспорт доставляє вантаж на пункт взаємодії, автомобільний вивозить. Добовий вантажопотік становить Q, т. тарно-штучних вантажів. В одній разової подачі вантажу залізничним транспортом QB = 250 т (4 вагони по 62,5 т. вантажів), з боку автотранспорту застосовані автомобілі з вантажопідйомністю q = 5 тонн. Вхідний потік подач вагонів і автомобілів описується законом Пуассона. Тривалість роботи залізничного транспорту та пункту взаємодії Т = 24 год. на добу, автомобільного ТА = 14 год. Імовірність безвідмовної роботи вантажно-розвантажувальних механізмів (ВРМ) РМ = 0,9, а імовірність того, що немає потреби у розвантаженні вантажу на склад для виконання технологічних операцій РС = 0,9. Обсяг сортування вантажу на складі С = 3 % вантажопотоку, що проходить через склад.

У зв'язку з тим, що автотранспорт працює тільки протягом двох змін, необхідно спочатку встановити обсяг перевалки з залізничного транспорту на автомобільний за цей період.

Переробна спроможність вантажного фронту (ділянки вантажного двору, де безпосередньо завантажують і розвантажують вагони і автомобілі) - це найбільша кількість тонн вантажу або вагонів, яке може бути вивантажено (завантажено). Переробна спроможність вантажного фронту по зв'язках 1-3, 1-2, 2-3 відповідно до потокового графу (рис. 2.1) також розраховується з урахуванням тривалості періоду роботи автомобільного транспорту:

П'1-3 = П1-3 ТА =6714 = 938 т = 0,938 тис.т;

П'1-2= П1-2 ТА =7214= 1008 т = 1,008 тис.т;

П2'-3 = П2-3 ТА=5714= 798 т. = 0,798 тис.т.

Рис. 2.1 Потоковий граф перевантаження із залізничного транспорту на автомобільний: 1 - залізничний транспорт, 2 - склад, 3 - автомобільний транспорт

Маса вантажу, яка надійде на вантажний фронт за час ТА

Q'=QTA /T = 1,1414:24 = 0,665 тис. т.

Кількість вантажу, що перевантажується за схемою вагон - автомобіль, може бути визначено за формулою

Q1-3 = з? Q?,

де з? - частка вантажу, що переробляеться за схемою вагон - автомобіль за час TА.

Частка вантажу, що перевантажується по прямому варіанту за час роботи автотранспорту, може бути визначена за формулою:

з? = ( - В - )/ 2А = (0,63 - )/(2*-0,008) = 1,115

де А, В и С - коефіцієнти, значення яких визначаються наступним чином:

А = Р*Q (П?1-2 П?2-3 - П?1-3 П?2-3 - П?1-3 П?1-2 + (П?1-3)2) = 0,7*1,14* (1,008*0,798 - 0,938*0,798 - 0,938*1,008 + 0,9382) = - 0,008;

В = Р*Q (П?1-3 П?2-3 + П?1-3 П?1-2 - 2(П?1-3)2) - (П?1-3)2 П?1-2 П?2-3 = 0,71*1,14* (0,938*0,798 +0,938*1,008 - 2*0,9382) - 0,9382 1,008 0,798 = - 0,63;

С = Р*Q (П?1-3)2 = 0,71*1,14*0,9382 = 0,712

В окремому випадку, коли А = 0, частка вантажу, що перевантажується запрямим варіантом з вагонів в автомобілі за час роботи автотранспорту, буде визначатися таким чином:

з? = (РQ) / (П?1-2 П?1-3) .

Значення коефіцієнта Р, що входить до формул - , визначається таким чином:

P = (1 - P0В )(1 - P0А ) PС Pм П?1-3 =(1 - 0,07) (1 - 0) 0,9 0,9 0,938=0,71,

де P0В , P0А - ймовірність того, що за час TА на вантажний фронт не прибуде відповідно, жодного вагона або автомобіля . Для пуассонівського вхідного потоку, який характеризується середньою інтенсивністю потоку подачі вагонів і автомобілів, ймовірність того, що за час TА на вантажний фронт не прибуде жодного вагона або автомобіля, відповідно будуть визначатися за формулами:

PВ0 = e?лВ TА =e?0,19*14 = 0,07

P0А = e?лА TА =e?16,28*14 0.

Середня інтенсивність потоку подач вагонів

подач/год.

Середня інтенсивність потоку автомобилів

авт./год.

Таким чином відповідно рівнянню , за прямим варіантом буде перевантажено

 т.

Частка вантажу, перевантажена з вагонів у автомобілі за прямим варіантом:

= 742 : 1140 = 0,651.

Розрахунковий обсяг вантажопереробки вантажного фронту в пункті взаємодії залізничного та автомобільного транспорту

Qп = Q (з + (1 - з) Kп + (1 - з) С) = 1140( 1,115 + (1 - 1,115)2 + (1 -

-1,115)0,03) = 1245 т.,

де Qп - розрахунковий обсяг вантажопереробки, т;

KП - кількість повторних переробок вантажу при перевантаженні його

через склад (у даному прикладі Кп = 2);

С - коефіцієнт, що враховує додатковий обсяг переробки вантажів, викликаний сортуванням, зважуванням та іншими операціями з вантажем на складі (за умовою завдання С= 3 %) .

Висновок: Провівши розрахунки визначили Переробну спроможність вантажного фронту яка розраховується з урахуванням тривалості періоду роботи автомобільного транспорту:П'1-3 = 0,938 тис.т; П'1-2= 1,008 тис.т; П2'-3= 0,798 тис.т. Маса вантажу, яка надійде на вантажний фронт за час Q'= 0,665 тис.т коефіцієнти: А = -0,008; В = - 0,63; С = 0,712 Розрахунковий обсяг вантажопереробки вантажного фронту в пункті взаємодії залізничного та автомобільного транспорту Qп = 1245 т., А також оволоділи методикою визначення раціональних параметрів взаємодії залізничного та автомобільного транспорту .

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Фришев С.Г., Колосок І.О., Коцюк О.Я. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Взаємодія видів транспорту”. - К.: НТУ, 2009. - 28 с.

2. Краткий автомобильный справочник. - М.: Транспорт, 1983. - 220 с.

3. Основы взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта / Под ред. В.В.Повороженко. - М.: Транспорт, 1986. - 215 с.

4. Правдин Н.В., Негрей В.Я., Подкопаев В.А. Взаимодействие видов транспорта. - М.: Транспорт, 1989. - 208 с.

5. Правдин Н.В., Негрей В.Я. Взаимодействие различных видов в транспортных узлах. - Минск: Высш. шк., 1983. - 247 с.

6. Пиньковецкий С.У., Шишков В.И., Батаев В.А. Организация работы автотранспорта в транспортных узлах. - М.: Транспорт, 1986. - 207 с.

Додаток

Варіанти завдання: технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи ЗТК

№ варіанту	Марка зернозбирального комбайна
		Продукт. за год. основного часу WKP, т/год.	Площа поля, S, га	Урожайність, U т/га
4	Джон-Дір 9500	17,6	2350	6

Варіанти завдання: технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи ЗТК

№ варіанту	Марка зернозбирального комбайна	Країна виробник	Технічна характеристика комбайна	Агротехнічні умови
			Продукт. за год. основного часу WKP, т/год.	Продукт вивант. шнека WШК, т/год.	Міст кість бункера , м3	Площадь поля, S, га	Урожайність, U т/га	Віддаль перевезень зерна, lij, км	Середня технічна швидкість АТЗ, vТ , км/год
4	Джон-Дір 9500	США	17,6	160	11,0	2350	6	18	25

Завдання для виконання розділу 1.3

№ - індивідуальний номер варіанта роботи студента згідно журнального списку:

1) умови роботи =1 од., ТЗМ = 8 год., КЗМ=1,5, =0,1 год.;

2) = 50 +0,5№, т/год.;

3) Q =5 + 0,5№, т;

4) = 0,7 +0,01№;

5) lij = 5 + 0,5№, км;

6) vT =30 +0,3№, км/год.

Завдання для виконання розділу 1.4

№ - індивідуальний номер варіанта роботи студента згідно журнального списку:

7) QC = 224 + 10№;

8) qA = 5,0 + 0,2№;

9) = 0,6 +0,1№;

10) = 0,7.

Данні індивідуального завдання для виконання роботи за підрозділом 2.3

Кількість транспортних одиниць, які поступають в пункт взаємодії за добу n, од.	Частка транспорту в потоці	Собівартість 1 год простою, грн	Середня тривалість обслуговув 1 трансп одиниці tоб, год
	вагонів	автомобілів	вагона Св	автомобіля Са	ВРМ СМ
90+№	0,15 -0,01№	0,85 + 0,01№	4+0,1№	0,8+0,1№	7+ 0,1№	0,3+0,01№

№ - індивідуальний номер завдання студента відповідно журнального списку

Завдання для виконання розділу 2.4

Визначити обсяг перевалки тарно-штучних вантажів за прямим варіантом з залізничного транспорту на автомобільний, а також розрахунковий обсяг переробки в пункті, якщо відомо, що добовий вантажопотік Q = 1100 +10 №, т. Переробна здатність ВРМ перевантаження: за прямим варіантом складає П1-3 = 65 +0,5 №, т / рік, при розвантаженні вантажу з вагона на склад - П1-2 = 70 +0,5 №, т / рік і при завантаженні вантажу зі складу на автомобіль - П2-3 = 55 + 0,5 №, т / рік, де № визначає індивідуальний номер варіанта роботи студента.

Размещено на Allbest.ru