CC BY
55
РАЗДЕЛ I
ТРАНСПОРТ.
ТРАНСПОРТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
УДК 656.13
ПРИМЕНЕНИЕ ОТПРАВИТЕЛЬСКОГО МЕТОДА ОРГАНИЗАЦИИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ В ГОРОДАХ
Е. Е. Витвицкий, А. В. Ананьев
Аннотация. Разработаны планы перевозок грузов для нескольких моделей транспортных средств различной грузоподъемности, при отправительском методе организации централизованных перевозок грузов, определены затраты на перевозку.
Ключевые слова: грузовые автомобильные централизованные перевозки, выбор подвижного состава, затраты, расписание работы автомобилей.
Рассмотрим решение задачи выбора подвижного состава при использовании отправительского метода организации централизованных автомобильных перевозок грузов по-машинными отправками в городах, для этого примем следующие исходные данные: Транспортная сеть с усовершенствованным покрытием. Режим работы грузоотправителей и грузополучателей с 8:00 до 18:00. Грузовые посты работают без перерыва на обед. Наиме-
нование погрузочных механизмов и количество постов погрузки представлено в таблице 1. Работают два поста в каждом пункте разгрузки. На рисунке 1 представлено взаимное расположение грузоотправителей (ГО) и грузополучателей (ГП), а также направления грузопотоков, согласно заявкам клиентуры, плотность песка - 2,0 т/м3, щебня - 1,6 т/м , коэффициент наполняемости ковша кп условно примем 1.
Таблица 1 - Количество постов погрузки у ГО
ГО Наименование погрузочно-разгрузочного механизма (объем рабочего органа в м3) Количество ед. Вместимость ковша, т. Вид груза
А1 Экскаватор (1,75) 3 3,5 Песок
А2 Портальный кран (3,1) 2 6,2 Песок
А3 Портальный кран (3,1) 2 6,2 Щебень
А4 Фронтальный погрузчик (3,3) 2 6,6 Щебень
Перевозимыми грузами являются песок и щебень, которые при перевозке допускают применение одинакового типа подвижного состава, т.к. являются транспортно-
однородными и совместимыми при перевозке и не требуют специальной подготовки кузова.
Подвижной состав - это КамАЗ-6520 (20т), КамАЗ-55102 + прицеп (14т), КамАЗ-55111 (13т), КамАЗ-55102 (7т) [2], соответствует ог-
раничениям по полной массе, габаритам и нагрузкам на ось, и применяется на практике для перевозки указанных грузов. Фактическая загрузка транспортного средства (ТС) определялась расчетным путем, исходя из объема ковша, количества ковшей (см. табл. 2) и плотности груза (например фактическая загрузка КАМАЗ-6520, равная 17,50 тонн, получена, соответственно: 1,75-6-2) (см. табл. 3).
Таблица 2 - Количество ковшей в одной погрузке ТС, ед.
Марка ТС _о I н V, м3 Песок Щебень
А1 А2 А3 А4
КамАЗ-6520 20 12 5 3 3 3
КамАЗ-55102 + прицеп 14 31,5 4 2 2 2
КамАЗ-55111 13 6,6 3 2 2 2
КамАЗ-55102 7 15,8 2 1 1 1
В6
В7/
/ В9
е\ А2(АЗ)
В4
-направление из А1 --------— направление из АЗ
-направление из А2
Рис. 1. Схема и направления грузопотоков
Таблица 3 - Величины фактической загрузки транспортных средств, тонн
Марка ТС Ян, т. V, м3 Песок Щебень
А1 А2 А3 А4
КамАЗ-6520 20 12 17,50 18,60 14,88 15,84
КамАЗ-55102 + прицеп 14 31,5 14,00 12,40 9,92 10,56
КамАЗ-55111 13 6,6 10,50 12,40 9,92 10,56
КамАЗ-55102 7 15,8 7,00 6,20 4,96 5,28
Расстояния между пунктами определены с лица 4, где А1-А4 - ГО, В1-В12 - ГП). Исход-учётом улиц с односторонним движением и ные значения технико-эксплуатационных по-
улиц с запрещённым движением для ТС (таб- казателей (ТЭП) представлены втаблице 5.
Таблица 4 - Матрица расстояний в километрах
ГО ГП
В1 В2 ВЗ В4 В5 В6 В7 В8 В9 В10 В11 В12
А1 22,41 3,58 25,00 24,45 27,21 16,51 17,89 34,00 35,40 22,74 10,92 36,00
А2(А3) 32,79 44,89 20,46 28,00 21,70 40,40 32,87 18,66 18,63 27,00 41,24 31,60
А4 13,87 10,31 16,07 16,25 20,54 6,11 9,34 19,60 26,69 13,81 3,06 22,56
Таблица 5 - Значения ТЭП
ТС Среднетехническая скорость Ут, км/ч Время погрузки ^, ч Время разгрузки tp, ч Время в наряде Тн, ч
Пункт погрузки
А1 А2(А3) А4
КамАЗ-6520 24 0,20 0,12 0,20 0,08 10
КамАЗ-55102 + прицеп 0,17 0,10 0,17 0,07
КамАЗ-55111 0,17 0,10 0,17 0,07
КамАЗ-55102 0,14 0,09 0,13 0,06
Назначение ТС на заявки (выбор ТС [1]) ного, учитывая выполняемую выработку в
выполним, начиная с самого производитель- тоннах, результатыпредставлены втаблице6.
Таблица 6 - Назначение ТС и размеры принятых заказов
ГО ГП Расстояние, км Заявка на перевозку, т КамАЗ- 6520 КамАЗ-55102 + прицеп КамАЗ- 55111 КамАЗ- 55102 Назначенное ТС Вид груза
1 2 4 5 6 7 8 9 3 10
ГО №1
А1 ВЗ 25,00 50,00 35,00 42,00 42,00 49,00 КамАЗ-55102 песок
А1 В4 24,45 60,00 52,5 56,00 52,50 56,00 КамАЗ- 55102 + прицеп песок
А1 В1 22,41 60,00 52,50 56,00 52,50 56,00 КамАЗ- 55102 + прицеп песок
А1 В7 17,89 30,00 17,50 28,00 21,00 28,00 КамАЗ- 55102 + прицеп песок
А1 В2 3,58 40,00 35,00 28,00 31,50 35,00 КамАЗ-6520 песок
А1 В5 27,21 50,00 35,00 42,00 42,00 49,00 КамАЗ-55102 песок
А1 В6 16,51 30,00 17,50 28,00 21,00 28,00 КамАЗ- 55102 + прицеп песок
А1 В8 34,00 40,00 35,00 28,00 31,50 35,00 КамАЗ-6520 песок
ГО №2
А2 В12 31,60 80,00 74,40 74,40 74,40 74,40 КамАЗ-6520 песок
А2 В11 41,24 40,00 37,20 37,20 37,20 37,20 КамАЗ-6520 песок
А2 В10 27,00 40,00 37,20 37,20 37,20 37,20 КамАЗ-6520 песок
А2 В9 18,63 60,00 55,80 49,60 49,60 55,80 КамАЗ-6520 песок
ГО №3
А3 В10 27,00 50,00 44,64 49,60 49,60 49,60 КамАЗ- 55102 + прицеп щебень
А3 В9 18,63 40,00 29,76 39,68 39,68 39,68 КамАЗ- 55102 + прицеп щебень
А3 В11 41,24 30,00 29,76 29,76 29,76 29,76 КамАЗ-6520 щебень
ГО №4
А4 В1 13,87 80,00 79,20 73,92 73,92 79,20 КамАЗ-6520 щебень
А4 В2 10,31 40,00 31,68 31,68 31,68 36,96 КамАЗ-55102 щебень
А4 В5 20,54 40,00 31,68 31,68 31,68 36,96 КамАЗ-55102 щебень
Итого: 860,00 383,56 257,28 0,00 171,92 -
Принято к исполнению, <2план , т. 1812,76
Рассчитаем план перевозок грузов при отправительском методе организации централизованных перевозок,. используя методику изложенную в [1].
Сменно-суточная производительность одного автомобиля, в тоннах
<2 =
чгРУттн
(1)
Ке + РУщКе .
Сменно-суточная производительность одного автомобиля, в тонно-километрах
' ^ге
Р = -
1ге + р^т1пе
Потребное количество ТС, ед.
(2)
план
(3)
Для заявки А1В3, песок:
7,00-0,5-24-9
2 =----------------= 27,59 т/смену
Р =
25+0,5-24-0,2
7,00-0,5-24-9-25
25+0,5-24-0,2
49
А =--------
= 689,78 т км/смену = 1,78 и 2 ед.
э 27,59
Согласно [1], Аэ = 1,78 означает, что второе ТС отработает не все время в наряде на этой заявке, но ТС требуется 2 единицы. Выполнены аналогичные расчеты для всех зая-
вок, результаты сведены в таблицу 7. Расчет затрат выполним по формуле:
3 = Аэ • Сп + АЧР • С1Ч (4)
Для случая применения КамАЗ-6520, 3 = 300+6,2 1000 = 6500 рублей. Для других ТС
выполнены аналогичные расчеты, результаты сведены в таблицу 7 (столбец 9). На практике время работы ТС округляют до согласованных величин, поэтому в таблице 7 введен столбец 5.
Таблица 7 - Плановые результаты работы автомобилей
№ авто- мобиля Заявка Вид груза Время работы,ч Время округ- ленное, ч Выработка автомобиля, т. Выработка автомобиля, ткм ТС Затраты, руб.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ГО №1
1 А1В8 песок 6,21 6,20 34,91 1083,58 КамАЗ-6520 6500
А1В2 песок 1,17 3,00 35,40 126,74 КамАЗ-6520 3300
2 А1В5 песок 9,00 9,00 25,53 694,72 КамАЗ-55102 5650
3 А1В5 песок 8,28 8,30 23,49 639,15 КамАЗ-55102 5230
4 А1В3 песок 9 9 27,59 689,78 КамАЗ-55102 5650
5 А1В1 песок 8,46 8,50 56,20 1259,43 КамАЗ- 55102 + прицеп 7525
6 А1В3 песок 7,02 7,00 21,52 538,03 КамАЗ-55102 4450
7 А1В6 песок 3,24 3,20 28,07 492,22 КамАЗ- 55102 + прицеп 3020
А1В7 песок 3,42 3,40 27,66 494,89 КамАЗ- 55102 + прицеп 3190
8 А1В4 песок 9,00 9,00 55,32 1352,67 КамАЗ- 55102 + прицеп 7950
Итого: 66,6 335,69 7371,21 - 52465
ГО №2
9 А2В11 песок 7,29 7,30 37,29 1519,84 КамАЗ-6520 7600
10 А2В12 песок 9,00 9,00 59,08 1708,35 КамАЗ-6520 9300
11 А2В10 песок 4,86 4,90 36,90 996,20 КамАЗ-6520 5200
А2В12 песок 2,34 3,00 15,36 444,17 КамАЗ-6520 3300
12 А2В9 песок 5,22 5,20 55,40 1032,14 КамАЗ-6520 5500
Итого: 29,4 204,03 5700,7 - 30900
ГО №3
13 А3В11 щебень 7,29 7,30 29,83 1033,62 КамАЗ-6520 7600
14 А3В10 щебень 9,00 9,00 36,89 996,10 КамАЗ- 55102 + прицеп 7950
15 А3В10 щебень 3,06 3,10 12,54 338,67 КамАЗ- 55102 + прицеп 2935
16 А3В9 щебень 6,93 6,90 39,91 929,41 КамАЗ- 55102 + прицеп 6165
Итого: 26,3 119,17 3297,8 - 24650
ГО №4
17 А4В5 щебень 4,32 4,30 11,99 246,37 КамАЗ-55102 2830
18 А4В1 щебень 7,20 7,20 79,43 474,15 КамАЗ-6520 7500
19 А4В2 щебень 7,38 7,40 37,14 382,92 КамАЗ-55102 4690
20 А4В5 щебень 9,00 9,00 24,99 513,27 КамАЗ-55102 5650
Итого: 27,9 153,55 1616,71 - 20670
Итого общее: 150,2 812,44 17986,42 - 128685
Сведем плановые показатели работы автомобилей отдельно по маркам в таблицу 8.
Таблица 8 - Плановые результаты работы автомобилей
Марка ТС Кол-во автомобилей, ед. Время работы, ч. Q, т P, ткм Затраты, руб.
КамАЗ-6520 9,00 53,10 383,60 8418,79 55800,00
КамАЗ- 55102 + прицеп 7,00 43,10 256,59 5863,39 38735,00
КамАЗ-55102 7,00 54,00 172,25 3704,24 34150,00
Итого 23,00 150,20 812,44 17986,42 128685,00
По данным таблицы 7 построим расписа- том, по расписаниям (см. рисунки 2-5) и пред-ние работы автомобилей. Результаты работы ставим в таблице 9.
каждого автомобиля определим прямым сче-
№ j
а/м
55102+ 8
55102 7
55102+ 6
55102+ 5
55102 4
55102 3
55102 2
6520 1
8
К
б ВТ
№ а/м
6520 4
6520 3
6520 2
6520 1
3
[
Е
[
6В7
о.:
6В1
Е
6ВЗ
I
I
I
I
1 IIт I
I
I
I
6В\
Е
ю
- погрузка песка е А1
I
631
633
I I
85
11
12
13
%
I
ЗВ4-
В1
6ВЗ
I I
60S
mi
- разгрузка е пунктах;
- холостой пробег;
16 17
>0 - обед.
t,4
Рис. 2. Расписание работы ТС от первого ГО
1 \]51
SB12
I I
1 I
6,111
,)ВЮ
ВВП
я
ВВ12
%
ВВ12
15
16
10 11 12 Рис. 3. Расписание работы ТС от второго ГО
17
t, ч
Таблица 9 - Плановые результаты работы ТС
№ автомобиля Время, ч. Общий пробег, км. Выработка автомобиля, т. Выработка автомобиля, ткм Используемое ТС Затраты, руб.
работы округленное, ч
1 2 3 4 5 6 7 8
ГО №1
1 7,25 7,30 147,12 70,00 1318,80 КамАЗ-6520 7600
2 8,71 8,70 189,84 28,00 759,36 КамАЗ-55102 5470
3 6,25 6,30 135,60 21,00 569,52 КамАЗ-55102 4030
4 8,08 8,10 174,72 28,00 698,88 КамАЗ-55102 5110
5 7,47 7,50 156,24 56,00 1249,92 КамАЗ- 55102 + прицеп 6675
6 6,03 6,00 121,68 56,00 967,68 КамАЗ- 55102 + прицеп 5400
7 5,80 5,80 124,80 21,00 524,16 КамАЗ-55102 3730
8 8,10 8,10 171,36 56,00 1370,88 КамАЗ- 55102 + прицеп 7185
Итого по ГО №1 57,69 57,80 1221,36 336,00 7459,20 - 45200
ГО №2
1 5,56 5,60 123,84 37,20 1535,62 КамАЗ-6520 5900
2 6,00 6,00 129,60 55,80 1767,74 КамАЗ-6520 6300
3 6,44 6,40 140,16 55,80 1598,11 КамАЗ-6520 6700
4 4,50 4,50 93,60 55,80 1044,58 КамАЗ-6520 4800
Итого по ГО №2 22,50 22,50 487,20 204,60 5946,05 - 23700
ГО №3
1 5,56 5,60 123,84 29,76 1228,49 КамАЗ-6520 1305,60
2 8,59 8,60 189,84 39,68 1076,12 КамАЗ- 55102 + прицеп 1155,60
3 8,22 8,20 176,88 49,60 1011,84 КамАЗ- 55102 + прицеп 1105,60
Итого по ГО №3 22,37 22,40 490,56 119,04 3316,45 - 3566,80
ГО №4
1 8,69 8,70 185,76 26,40 544,90 КамАЗ-55102 5470
2 6,62 6,60 125,28 79,20 1102,46 КамАЗ-6520 6900
3 6,92 6,90 134,16 36,96 381,43 КамАЗ-55102 4390
4 2,96 3,00 61,92 10,56 217,96 КамАЗ-55102 2050
Итого по ГО №4 25,19 25,20 507,12 153,12 2246,75 - 18810
Итого 127,75 127,90 2706,24 812,76 18968,45 - 108490,00
Сведем результаты работы отдельно по маркам ТС из таблицы 9 в таблицу 10. Сравним плановые и фактические результаты работы (см. табл. 8 и 10). Определение абсолютного и относительного отклонения выполним по формулам 5-6, результаты представим в таблице 11.
Л = Факт - План (5)
Д% = —— • 100% (6)
План
Л = 48,30 - 54,00 = -5,70 - 5,70
Л% =-----------— • 100% = -10,53%
54,00
Таблица 10 - Результаты работы ТС по расписаниям
Марка ТС Кол-во автомобилей, ед. Время работы, ч. Общий пробег, км. Q, т Р, ткм Затраты, руб.
КамАЗ-6520 7,00 42,00 883,44 383,56 9595,80 44100,00
КамАЗ- 55102 + прицеп 5,00 38,40 816,00 257,28 5676,44 34140,00
КамАЗ-55102 7,00 47,50 1006,80 171,92 3696,20 30250,00
Итого 19,00 127,90 2706,24 812,76 18968,45 108490,00
Таблица 11 - Сравнение результатов работы по маркам ТС
Параметры Марка ТС Итого
КамАЗ-6520 КамАЗ-55102 + прицеп КамАЗ- 55102
Кол-во автомобилей, ед. План по [1] 9,00 7,00 7,00 23,00
План по расписанию 7,00 5,00 7,00 19,00
Л, ед. - 2,00 - 2,00 0,00 - 4,00
Л% - 22,22 - 28,57 0,00 - 17,39
Время работы, ч. План по [1] 51,50 43,30 54,00 148,80
План по расписанию 42,00 38,40 47,50 127,90
Л, ч. - 9,50 - 4,90 - 6,50 - 20,90
Л% - 18,45 - 11,32 - 12,04 - 14,05
Q,тонн План по [1] 384,59 257,74 172,25 814,58
План по расписанию 383,56 257,28 171,92 812,76
Л, тонн - 1,03 - 0,46 - 0,33 - 1,82
Л% - 0,27 - 0,18 - 0,19 - 0,22
Р, ткм. План по [1] 9589,33 5677,28 3704,22 18970,83
План по расписанию 9595,80 5676,44 3696,20 18968,45
Л, ткм 6,47 - 0,84 - 8,02 - 2,38
Л% 0,07 - 0,01 - 0,22 - 0,01
Затраты, руб. План по [1] 54200,00 38905,00 34150,00 127255,00
План по расписанию 44100,00 34140,00 30250,00 108490,00
Л, руб. - 10100,00 - 4765,00 - 3900,00 - 18765,00
Л% - 18,63 - 12,25 - 11,42 - 14,75
Справедливо утверждать - применение методики [1] не позволяет с требуемой точностью разработать оперативный план перевозок грузов и решить задачу выбора ТС.
Количество требуемых ТС по маркам, определенное согласно методики [1], отличается от фактической потребности (по расписанию) от минус 28,57 % до минус 22,22 %, и в целом по расчету минус 17,39 %.
Библиографический список
1. Афанасьев Л. Л. Единая транспортная система и автомобильные перевозки. Учебник для студентов вузов / Л. Л. Афанасьев, Н. Б. Островский, С. М. Цукерберг. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1984. - 333 с.
2. Краткий автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили / Кисуленко Б. В. и др. М: ИПЦ «Финпол», 2004, - 667 с.
APPLICATION OF CONSIGNOR'S METHOD OF ORGANIZING CENTRALIZED TRANSPORT GOODS IN CITIES
E. E. Vitvitsky, A. V. Ananiev
Plans freight for several models of vehicles of different capacity, the consignor's method of centralized organization of cargo transportation, transportation costs are determined.
Витвицкий Евгений Евгеньевич - д-р техн. наук, доцент Сибирской государственной авто-
мобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - развитие теории грузовых автомобильных перевозок. Общее количество опубликованных работ: 136.
Ананьев Андрей Васильевич - аспирант Сибирской государственной автомобильнодорожной академии. Основное направление научных исследований - выбор подвижного состава при территориальном методе организации централизованных перевозок грузов. Общее количество опубликованных работ: 4.
УДК 629.033
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ДВИГАТЕЛЯ РЫХЛИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
В. Ю. Иванов
Аннотация. Статья посвящена вопросу моделирования двигателей внутреннего сгорания, работающих с системами автоматического управления загрузкой двигателей. Рассмотрена более совершенная структурная схема двигателя внутреннего сгорания, позволяющая изменять настройку регулятора, и тем самым топливопода-чу.
Ключевые слова: рыхлительный агрегат, рыхлитель, двигатель внутреннего сгорания, загрузка двигателя.
Введение
Одним из основных видов машин, осуществляющих разработку прочных, мерзлых и скальных грунтов являются рыхпительные агрегаты (РА) на базе гусеничных тракторов, рабочий процесс которых характеризуется наименьшей энергоемкостью процесса разрушения грунта.
Эффективность эксплуатации рыхлитель-ного агрегата (РА) в значительной степени зависит от рациональных режимов работы силовой установки. Серийно выпускаемые на сегодняшний день системы управления (СУ) и приборы индикации, а также замедленная реакция человека-оператора на быстро изменяющиеся условия рабочего процесса (РП) не позволяют в полной мере использовать тягово-сцепные качества машины.
В связи с этим, актуальной является проблема дальнейшего совершенствования СУ РА, частично или полностью исключающей человека-оператора из контуров управления двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и положением рабочего органа (РО).
Анализ существующих систем автоматического управления, применяемых на гусе-
ничных рыхлительных агрегатах показал, что наиболее распространенными являются системы автоматического управления рабочим органом (рыхлителем) и стабилизацией нагрузки на двигатель внутреннего сгорания.
Исследования математической модели сложной динамической системы рабочего процесса рыхлительного агрегата показали, что наиболее эффективным является применение двухконтурных систем управления.
При осуществлении автоматического контроля и управления загрузкой двигателя рыхлительного агрегата основным каналом является канал управления топливоподачей, а вторым - канал управления положением рабочего органа. Управление загрузкой двигателя осуществляется преимущественно по основному каналу, однако, когда отсутствует свободный ход рейки топливного насоса для увеличения подачи топлива, в процесс управления включается второй контур, изменяя положение рабочего органа, и, тем самым, момент сопротивления на валу двигателя.
Модель рабочего процесса рыхлительного агрегата (РП РА) позволяет определить основные силовые воздействия на двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который являет-
