Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное учреждение высшего профессионального образования
Волгоградский Государственный технический университет
Кафедра «Автомобильные перевозки»
Курсовая работа
по дисциплине: «Организация автомобильных перевозок»
Выполнил:
Студент гр. АТ-413
Солдатов Павел
Проверил:
ст. препод. Гудков Д.В.
Волгоград 2010
Рис. 1. Схема транспортной сети
Дано: Схема транспортной сети на рис.1
Таблица 1 – Объем производства грузов в грузообразующих пунктах
Шифр вершины грузообразующих пунктов
|
Наименование груза
|
Объем производства в год, тыс. т
|
Четный номер
|
Б
|
Б
|
7
|
Кирпич силикатный
|
225
|
20
|
Кирпич силикатный
|
225
|
13
|
Железобетонные изделия
|
350
|
2
|
Щебень
|
250
|
18
|
Щебень
|
200
|
11
|
Щебень
|
325
|
25
|
Песок
|
150
|
4
|
Песок
|
300
|
Таблица 2 – Объем потребления грузов в грузопоглощающих пунктах
Шифр вершины грузопоглощающих пунктов
|
Наименование груза
|
Объем потребления в год, тыс. т
|
Четный номер
|
Б
|
Б
|
2
|
Песок
|
200
|
18
|
Песок
|
100
|
7
|
Песок
|
150
|
24
|
Щебень
|
175
|
13
|
Щебень
|
275
|
5
|
Щебень
|
125
|
3
|
Щебень
|
200
|
17
|
Кирпич силикатный
|
150
|
11
|
Кирпич силикатный
|
300
|
22
|
Железобетонные изделия
|
200
|
4
|
Железобетонные изделия
|
150
|
1. Определение кратчайших расстояний между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами
Определим кратчайшие расстояния между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами согласно схеме транспортной сети методом оценки возможных расстояний до пункта и выбора среди них наименьшего.
По результатам составим таблицы 1.1, 1.2, 1.3, 1.4.
Таблица 1.1
Силикатный кирпич
Таблица 1.2
Песок
2
|
7
|
18
|
4
|
16
|
18
|
19
|
25
|
18
|
8
|
13
|
Таблица 1.3
Железобетонные изделия
Таблица 1.4
Щебень
3
|
5
|
13
|
24
|
2
|
6
|
8
|
22
|
12
|
11
|
29
|
19
|
1
|
12
|
18
|
17
|
7
|
11
|
5
|
2. Оптимизация грузопотоков
Составленные матрицы грузопотоков отдельно для каждого груза оптимизируем методом Фогеля.
Таблица 2.1
Силикатный кирпич
11
|
17
|
7
|
15
|
16
|
225
|
1
|
75
|
150
|
20
|
10
|
15
|
225
|
5
|
225
|
-
|
300
|
150
|
5
|
1
|
450
|
Транспортная работа F = 225·10 + 75·15 + 150·16 = 2250 + 1125 + 2400 = 5775 т·км.
Таблица 2.2
Песок
2
|
7
|
18
|
4
|
16
|
18
|
19
|
300
|
2
|
200
|
-
|
100
|
25
|
18
|
8
|
13
|
150
|
5
|
-
|
150
|
-
|
200
|
150
|
100
|
2
|
10
|
6
|
450
|
Транспортная работа F = 150·8 + 200·16 + 100·19 = 1200 + 3200 + 1900 = 6300 т·км.
Таблица 2.3
Железобетонные изделия
4
|
22
|
13
|
30
|
15
|
350
|
150
|
200
|
150
|
200
|
350
|
Транспортная работа F = 150·30 + 200·15 = 4500 + 3000 = 7500 т·км.
Таблица 2.4
Щебень
3
|
5
|
13
|
24
|
2
|
6
|
8
|
22
|
12
|
250
|
2
|
200
|
50
|
-
|
-
|
11
|
29
|
19
|
1
|
12
|
325
|
11
|
-
|
-
|
275
|
50
|
18
|
17
|
7
|
11
|
5
|
200
|
2
|
-
|
75
|
-
|
125
|
200
|
125
|
275
|
175
|
775
|
11
|
1
|
10
|
7
|
Транспортная работа F = 200·6 + 50·8 + 275·1 + 75·7 + 50·12 + 125·5 = 1200 + 400 + 275 + 525 + 600 + 625 = 3625 т·км
Составим сводную матрицу грузопотоков для всех грузов
2
|
3
|
4
|
5
|
7
|
11
|
13
|
17
|
18
|
22
|
24
|
2
|
6
|
8
|
22
|
12
|
250
|
200
|
50
|
-
|
-
|
4
|
16
|
18
|
19
|
300
|
200
|
-
|
100
|
7
|
15
|
16
|
225
|
75
|
150
|
11
|
29
|
19
|
1
|
12
|
325
|
-
|
-
|
275
|
50
|
13
|
30
|
15
|
350
|
150
|
200
|
18
|
17
|
7
|
11
|
5
|
200
|
-
|
75
|
-
|
125
|
20
|
10
|
15
|
225
|
225
|
-
|
25
|
18
|
8
|
13
|
150
|
-
|
150
|
-
|
200
|
200
|
150
|
125
|
150
|
300
|
275
|
150
|
100
|
200
|
175
|
2025
|
Из сводной таблицы видно, что самым загруженным является пункт № 13, т.к. здесь наибольший объем производства, он равен 350 тыс. т в год, вид груза – железобетонные изделия, следовательно, дальнейшие расчеты будут вестись для этого пункта. По полученным данным строим картограмму грузопотоков.
- песок
- ЖБИ
- кирпич силикатный
- щебень
3. Выбор подвижного состава и погрузочных механизмов
3.1 Предварительный выбор погрузочных механизмов
Производительность погрузчика определяется количеством груза, которое он сможет погрузить на транспортное средство, переместить с одного места складирования на другое или разработать за единицу времени.
На производительность погрузчика влияет ряд постоянных и переменных факторов.
К постоянным факторам относятся: конструктивные особенности, грузоподъемность, тягово-сцепные свойства, рабочие скорости и другие характеристики погрузчика.
К переменным факторам относятся: физико-механические свойства копаемых и перегружаемых материалов, квалификация машиниста, условия, в которых эксплуатируется погрузчик, вид выполняемых работ и их организация, параметры транспортных средств, используемых с погрузчиком и др.
Рациональное сочетание указанных выше факторов обеспечивает наибольшую эффективность использования погрузчиков.
Критерием предварительного выбора погрузочных механизмов является требуемая производительность.
Техническая производительность погрузчика определяется из выражения:
,
где WТП
– техническая производительность погрузчика, т/ч;
VК
– ёмкость ковша погрузчика (экскаватора), м3
;
КНК
–коэффициент наполнения ковша погрузчика (КНК
=0,75);
tЦП
–продолжительность рабочего цикла, с;
ε- объёмная масса груза, т/ м3
(ЖБИ ε=1,5 т/м3
).
Минимальное число погрузчиков определяется по формуле:
где Mx
-число погрузчиков, ед.;
Кζа
- коэффициент неравномерности прибытия автомобилей под погрузку. На данном этапе расчётов Кζа
принимается равным 1,0;
G - производственная мощность предприятия для максимально загруженного пункта. Максимально загруженным является пункт №13, груз –ЖБИ, объём производства 350 тыс. т в год.
Т-продолжительность рабочего дня, примем T=10ч;
ДРГ
- количество рабочих дней в году, примем ДРГ
=253дня.
WЭП
– техническая производительность погрузчика, т;
WЭП
= WТП *
ηи,
где ηи
- коэффициент использования погрузчика(принимается равным 0,7).
Пример расчета:
Экскаватор Э-652Б
VК
=0,65 м3
; tЦП
=22с.
WЭП
= 119,7*0,7=83,8 т/ч;
Для остальных экскаваторов проводим аналогичные расчеты, и результат оформляем в виде таблицы 3.
Таблица 3
Тип погрузочного механизма
|
Емкость ковша Vк, м3
|
Продолжитель
ность
рабочего
цикла tц
, с
|
Техническая произво
дительность погрузчика
Wтп, т/ч
|
Эксплуата
ционная произво
дительность погрузчика
Wэп, т/ч
|
Количество экскаваторов Мх
|
Выбор погрузочного механизма
|
Э-652 Б
|
0,65
|
22
|
119,6591
|
83,76136
|
1,651596
|
Э-10011
|
1
|
32
|
126,5625
|
88,59375
|
1,561509
|
Э-1252 Б
|
1,5
|
32
|
189,8438
|
132,8906
|
1,041006
|
1
|
Э-2621 А
|
0,3
|
15
|
81
|
56,7
|
2,439858
|
ЭО- 3123
|
0,32
|
16
|
81
|
56,7
|
2,439858
|
ЭО- 4225А
|
0,6
|
23
|
105,6522
|
73,95652
|
1,870557
|
2
|
ЭО-5221
|
1,55
|
20
|
313,875
|
219,7125
|
0,629641
|
ЭО-5126
|
1,25
|
17
|
297,7941
|
208,4559
|
0,663641
|
ЭО-6123
|
1,6
|
20
|
324
|
226,8
|
0,609964
|
ЭО-33211
|
0,4
|
17
|
95,29412
|
66,70588
|
2,073879
|
2
|
ЕК-270
|
0,6
|
20
|
121,5
|
85,05
|
1,626572
|
ЕК-400
|
0,6
|
19
|
127,8947
|
89,52632
|
1,545243
|
Вывод: для максимального использования производительности экскаватора, берем те экскаваторы, у которых Мх
ближе к целому числу. Для дальнейших расчетов выбираем 3 экскаватора: Э-1252 Б, ЭО-4225 А, ЭО-33211
4. Выбор подвижного состава и погрузочных механизмов по критерию максимального использования грузоподъёмности подвижного состава
При выборе автомобиля-самосвала необходимо учитывать следующее:
- соотношение между вместимостью ковша экскаватора и емкостью кузова автомобиля-самосвала, которое оценивается количеством ковшей, загружаемых в автомобиль;
- коэффициент использования статической грузоподъемности автомобиля-самосвала ;
- соотношение между фактическим и нормированным временем простоя под погрузкой одного автомобиля-самосвала.
Количество ковшей, загружаемых в автомобиль-самосвал, определяется методом подбора, при последовательной подстановке паспортных емкостей кузовов Va
и номинальной грузоподъемности qн
автомобилей-самосвалов в выражениях:
и ,
где m-число ковшей, погружаемых в автомобиль, ед.;
Va
-ёмкость кузова автомобиля, м3
;
qн
- грузоподъёмность автомобиля, т.
Полученное после вычислений по формулам число ковшей, загружаемых в автомобиль-самосвал, округляем до целого числа m и выбирается наименьшее из двух.
Статический коэффициент использования грузоподъемности автомобиля-самосвала определяется при их совместной работе с экскаваторами по выражению:
.
При перевозке сыпучих строительных материалов статический коэффициент использования грузоподъёмности автомобиля должен быть в пределах 0,9≤ γс
≤1,1, что служит критерием правильности выбора модели автомобиля.
Пример расчета: автомобиль ГАЗ-САЗ-3512 (Vа
= 2,37 м3
, qн
=1,4 т).
Экскаватор Э-1252 Б. Vк
=1,5 м3
.
Примем m=1, т.к. больше не поместится в кузов
Для остальных самосвалов проводим аналогичные расчеты, и результаты сводим в таблицу 4.
Таблица 4
Модель самосвала
|
Vа
|
qн
|
Модель экскаватора, объем его ковша, м3
|
Э-1252Б,
Vк
=1,5 м3
|
ЭО-4225 А,
Vк
=0,6 м3
|
ЭО-33211,
Vк
=0,4 м3
|
γс
|
m, ед.
|
γс
|
m, ед.
|
γс
|
m, ед.
|
ГАЗ-САЗ-3512
|
2,37
|
1,4
|
1,205357
|
1
|
1,446429
|
3
|
1,285714
|
4
|
ЗИЛ-САЗ-1503
|
5
|
3
|
1,125
|
2
|
1,125
|
5
|
1,05
|
7
|
ЗИЛ-УАМЗ-4505
|
3,8
|
6,1
|
0,829918
|
3
|
0,995902
|
9
|
0,959016
|
13
|
ЗИЛ-ММЗ-4520
|
7
|
10,5
|
0,964286
|
6
|
0,964286
|
15
|
0,985714
|
23
|
КамАЗ-6517
|
11,3
|
14,5
|
1,047414
|
9
|
1,024138
|
22
|
1,024138
|
33
|
КамАЗ-55111
|
6,6
|
13
|
0,778846
|
6
|
0,778846
|
15
|
0,761538
|
22
|
КамАЗ-65115
|
8,5
|
15
|
0,9
|
8
|
0,855
|
19
|
0,87
|
29
|
КрАЗ-6125С4
|
9
|
14
|
0,964286
|
8
|
0,964286
|
20
|
0,964286
|
30
|
КрАЗ-65055
|
10,5
|
16
|
0,949219
|
9
|
0,970313
|
23
|
0,984375
|
35
|
МАЗ-5551
|
5,5
|
10
|
0,84375
|
5
|
0,8775
|
13
|
0,855
|
19
|
МАЗ-5516
|
10,5
|
20
|
0,84375
|
10
|
0,81
|
24
|
0,7875
|
35
|
«Урал-55571-10»
|
7,1
|
7
|
1,205357
|
5
|
1,060714
|
11
|
1,028571
|
16
|
«Вольво FM10»
|
12
|
22,5
|
0,825
|
11
|
0,81
|
27
|
0,8
|
40
|
ДАФ 85 CF
|
9,5
|
21,5
|
0,706395
|
9
|
0,690698
|
22
|
0,669767
|
32
|
ИВЕКО Евро
|
12
|
24,2
|
0,767045
|
11
|
0,753099
|
27
|
0,743802
|
40
|
Мерседес-Бенц
|
9,5
|
21
|
0,723214
|
9
|
0,707143
|
22
|
0,685714
|
32
|
МАН-26/33.364
|
9,3
|
21,7
|
0,699885
|
9
|
0,653226
|
21
|
0,642857
|
31
|
МАН-41.364
|
14
|
26,5
|
0,82783
|
13
|
0,815094
|
32
|
0,798113
|
47
|
Рено Керакс
|
9,5
|
17,239
|
0,880997
|
9
|
0,861419
|
22
|
0,835315
|
32
|
«Вольво А20С»
|
9,6
|
20
|
0,759375
|
9
|
0,7425
|
22
|
0,72
|
32
|
Вывод: На основании табл.4 можно сделать вывод о том, что автомобили: ЗИЛ-ММЗ-4520, КамАЗ-6517, КрАЗ-6125С4 имеют максимальный коэффициент использования грузоподъемности при совместной работе с экскаваторами: Э-1252Б, ЭО-4225А, ЭО-33211. Дальнейшие расчеты будем вести для этих автомобилей. Окончательный вывод о том, какие сочетания наиболее эффективны ещё сделать нельзя, т.к. необходимо произвести расчёт по себестоимости транспортирования.
4.1 Расчёт потребного числа автомобилей самосвалов
Количество автомобилей-самосвалов Ах
, необходимых для вывоза суточного объема навалочного груза определится по выражению:
,
где Qсут
- объём производства груза в сутки, т.
.
роизводительность автомобиля-самосвала определяется следующим образом:
,
где - время простоя автомобиля самосвала под погрузкой и разгрузкой, ч;
- коэффициент использования пробега (=0,5);
- техническая скорость движения автомобиля – самосвала ( принимается в пределах от 20 до 30 км/ч).
Полученное значение Ах
округляется до целого числа.
Длина ездки с грузом определяется выражением:
Время простоя под погрузку и разгрузку определяется по формуле:
tпр
=(tожп
+tожр
+tнр
+tп
)/60,
где tпр
- время простоя под погрузку и разгрузку, ч;
tожп
– время ожидания в очереди под погрузку, мин. (tожп
=1 мин);
tожр
- время ожидания в очереди на загрузку, мин. (tожр
=1 мин);
tнр
– нормированное время простоя автомобиля под разгрузку, мин;
tп
– время погрузки, мин.
Время погрузки определяется:
tп
=(tЦП *
m)/60.
Пример расчета для ЗИЛ-ММЗ-4520. Примем = 30 км/ч, =0,5, tнр
=9 мин.
Экскаватор Э-1252 Б, Vк
= 1,5 м3
, tц
=32 с.
tп
= (6*32)/60=3,2 мин.
tпр
=(1+1+9+3,2)/60=0,24 ч;
;
.
Для остальных самосвалов проводим аналогичные расчеты, и результаты сводим в таблицу 5.
Таблица 5
Модель самосвала
|
tнр,
мин
|
Модель экскаватора
|
ЭО-4225 А, tц
=23 с
|
Э-1252 Б, tц
=32 с
|
Э-2621 А, tц
=15
|
tп,
мин
|
tпр,
ч
|
,
т/ч
|
Ах
,
ед.
|
tп,
мин
|
tпр,
ч
|
т/ч
|
Ах
,
ед.
|
tп,
мин
|
tпр,
ч
|
т/ч
|
Ах
,
ед.
|
ЗИЛ-ММЗ-4520
|
|
3,2
|
0,24
|
5,8
|
24
|
5,75
|
0,28
|
5,7
|
25
|
6,5
|
0,29
|
5,8
|
24
|
КамАЗ-6517
|
9
|
4,8
|
0,26
|
8,6
|
16
|
8,4
|
0,32
|
8,1
|
17
|
9,35
|
0,34
|
8,04
|
18
|
КрАЗ-6125С4
|
9
|
4,3
|
0,25
|
7,7
|
18
|
7,7
|
0,31
|
7,4
|
19
|
8,5
|
0,325
|
7,4
|
19
|
5. Уточнённый выбор погрузочных механизмов и подвижного состава по критерию минимум себестоимости перемещения груза
Себестоимость перемещения груза складывается из себестоимости погрузочных работ, транспортирования и разгрузочных работ. Для автомобилей-самосвалов себестоимость перемещения определяется как:
,
где ΣС – суммарная себестоимость перемещения, руб/ч;
Сn
-себестоимость использования погрузочного механизма, руб/ч;
Сa
-себестоимость использования автомобиля, руб/ч;
Mx
– число погрузочных механизмов, ед.;
Ax
– потребное число автомобилей, ед.;
Пример расчета для ЗИЛ-ММЗ-4520.
Себестоимость 1 н*ч автомобиля Са
=500 руб/ч.
Экскаватор Э-1252Б.
Себестоимость 1 н*ч погрузчика Сп
=500 руб/ч, количество экскаваторов Мх
=1 ед. Потребное количество автомобилей Ах
=24 ед.
Себестоимость погрузки:
С= Сп
*Мх
=500*1=500 руб/ч.
Себестоимость транспортирования:
С=Са
*Ах
=500*24=12000 руб/ч.
Суммарная себестоимость перемещения:
ΣС=500*1+500*24=12500 руб/ч.
Для других экскаваторов и автомобилей-самосвалов проводим аналогичные расчеты. Все результаты расчетов сводим в таблицу 6.
Таблица 6.
Модель самосвала
|
Модель экскаватора
|
Ед. изм.
|
Э-1252Б
|
ЭО-4225А
|
ЭО-33211
|
Себестоимость 1 н*ч погрузчика
|
Руб/ч
|
500
|
450
|
400
|
Число погрузочных механизмов
|
Ед.
|
1
|
2
|
2
|
Общая себестоимость погрузки
|
Руб/ч
|
400
|
900
|
800
|
ЗИЛ-УАМЗ-4505
|
Себестоимость 1 н*ч автомобиля
|
Руб/ч
|
500
|
500
|
500
|
Число автомобилей
|
Ед.
|
24
|
25
|
24
|
Общая себестоимость транспортирования
|
Руб/ч
|
12000
|
12500
|
12000
|
Суммарная себестоимость перемещения
|
Руб/ч
|
12500
|
13400
|
12800
|
ЗИЛ-ММЗ-4520
|
Себестоимость 1 н*ч автомобиля
|
Руб/ч
|
700
|
700
|
700
|
Число автомобилей
|
Ед.
|
16
|
17
|
18
|
Общая себестоимость транспортирования
|
Руб/ч
|
11200
|
11900
|
12600
|
Суммарная себестоимость перемещения
|
Руб/ч
|
11700
|
12800
|
13400
|
КрАЗ-65055
|
Себестоимость 1 н*ч автомобиля
|
Руб/ч
|
600
|
600
|
600
|
Число автомобилей
|
Ед.
|
18
|
19
|
19
|
Общая себестоимость транспортирования
|
Руб/ч
|
10800
|
11400
|
11400
|
Суммарная себестоимость перемещения
|
Руб/ч
|
11300
|
12300
|
12200
|
Вывод: после анализа результатов предыдущих расчетов можно сказать, что применение самосвала КрАЗ-6125С4 и экскаватора Э-1252Б является самым эффективным при расчете себестоимости перемещения груза.
6. Влияние технико-эксплуатационных показателей на производительность грузового автомобиля
Производительность автомобиля:
Влияние на производительность автомобиля изменения технической скорости.
Vт
=32 км/ч
Vт
=34 км/ч
Vт
=36 км/ч
Vт
=38 км/ч
Vт
=40 км/ч
Влияние коэффициента использования пробега на производительность автомобиля.
β=0,52
β=0,54
β=0,56
β=0,58
β=0,6
Влияние коэффициента использования грузоподъёмности автомобиля на производительность автомобиля.
γс
=0,98
γс
=1,00
γс
=1,02
γс
=1,04
γс
=1,06
Влияние изменения времени на погрузку-разгрузку на производительность автомобиля.
tпр
=0,27
tпр
=0,29
tпр
=0,31
tпр
=0,33
tпр
=0,35
Все расчеты влияния на производительность значений технической скорости, использования коэффициента пробега, коэффициента использования грузоподъемности и времени на погрузку-разгрузку сведены в таблицу 7.
Таблица 7.
Измеряемый параметр
|
γс
|
Vт,,
км/ч
|
β
|
tпр
, ч
|
Wа
, т/ч
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,25
|
7,68
|
0,96
|
32
|
0,5
|
0,25
|
8,114717
|
0,96
|
34
|
0,5
|
0,25
|
8,541308
|
Vт,,
км/ч
|
0,96
|
36
|
0,5
|
0,25
|
8,96
|
0,96
|
38
|
0,5
|
0,25
|
9,371009
|
0,96
|
40
|
0,5
|
0,25
|
9,774545
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,25
|
7,68
|
0,96
|
30
|
0,52
|
0,25
|
7,941818
|
β
|
0,96
|
30
|
0,54
|
0,25
|
8,200678
|
0,96
|
30
|
0,56
|
0,25
|
8,456629
|
0,96
|
30
|
0,58
|
0,25
|
8,709721
|
0,96
|
30
|
0,6
|
0,25
|
8,96
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,25
|
7,68
|
0,98
|
30
|
0,5
|
0,25
|
7,84
|
γс
|
1
|
30
|
0,5
|
0,25
|
8
|
1,02
|
30
|
0,5
|
0,25
|
8,16
|
1,04
|
30
|
0,5
|
0,25
|
8,32
|
1,06
|
30
|
0,5
|
0,25
|
8,48
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,25
|
7,68
|
tпр
, ч
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,27
|
7,59322
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,29
|
7,50838
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,31
|
7,425414
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,33
|
7,344262
|
0,96
|
30
|
0,5
|
0,35
|
7,264865
|
По полученным данным строим характеристический график:
График зависимости влияния технико-эксплуатационных показателей на производительность грузового автомобиля.
Вывод: На основании графика можно сделать вывод о том, что на производительность автомобиля в большей степени влияет техническая скорость Vт
.
Таблица 8
Марка автомобиля
|
Показатели
|
Э-1252Б
|
ЭО-4225А
|
ЭО-33211
|
ЗИЛ-ММЗ-4520
|
Ах
|
24
|
25
|
24
|
γс
|
0,96
|
0,96
|
0,99
|
С
|
12500
|
13400
|
12800
|
КамАЗ-6517
|
Ах
|
16
|
17
|
18
|
γс
|
1,05
|
1,02
|
1,02
|
С
|
11700
|
12800
|
13400
|
КрАЗ-6125С4
|
Ах
|
18
|
19
|
19
|
γс
|
0,96
|
0,96
|
0,96
|
С
|
11300
|
12300
|
8900
|
|