Расчет эксплуатационных показателей автомобилей-самосвалов и экскаваторов для определения оптимальных условий их совместной работы

 

Количество автомобилей-самосвалов , необходимых для вывоза суточного объема навалочного груза из карьера определится так:

                                      .                                                 (5)

В выражении (5) суточная производительность автомобиля-самосвала определяется следующим образом

 

                                   ,                                               (6)

                                      ,                                           (7)

                                      ,                                                     (8)

где - время, затрачиваемое автомобилем-самосвалом на одну ездку, ч;

      - время простоя автомобиля-самосвала под погрузкой, ч;

      - нормированное время разгрузки автомобиля-самосвала (см. табл. 4).

Полученное значение округляется до целого числа .

Примечание. При выполнении расчетов техническую скорость движения автомобиля-самосвала принимать в пределах от 20 до 30 км/ч, коэффициент использования пробега - равным 0,5 и длину ездки с грузом от 5 до 15 км.

 

Для ЭО-6121 и Татра-138S1

 экс,

ч,

 ч,

 т/смена,

авт.

Для выполнения суточного объема работ необходимо 18 автомобилей-самосвалов Татра-138S1 и 1  экскаватор ЭО-6121.

 

Для ЭО-7163 и КАМАЗ-55102:

 экс,

 ч,

 ч,

 т/смена,

 авт.

Для выполнения суточного объема работ необходимо 14 автомобилей-самосвалов КАМАЗ-55102 и 1  экскаватор ЭО-7163.

Результаты расчетов пункта 2 сводим в таблицу 7.

 

Таблица 7

Суточный объем работ , т	Марка экскаватора	Число экскаваторов	Марка автомобиля	Число автомобилей
4100	ЭКГ-2у	1	КАМАЗ-55102	14
	ЭО-7163	1	Татра-148S1М	18

 

3. Согласование работы автомобилей-самосвалов и экскаваторов

Для обеспечения бесперебойной работы автомобилей-самосвалов и экскаваторов необходимо организовать процесс погрузки и перевозки навалочного груза (щебня) таким образом, чтобы не было простоев ни автомобилей-самосвалов, ни экскаваторов. Это достигается закреплением за одним экскаватором такого количества автомобилей, при котором интервал их поступления под погрузку совпадал (был близок) ко времени самой погрузки .

Исходя из вышесказанного, согласование работы автомобилей-самосвалов и экскаваторов проводится в следующей последовательности.

Сначала определяется минимальное количество экскаваторов , обеспечивающих бесперебойную работу автомобилей-самосвалов , рассчитанных в пункте 2.

                                            .                                     (9)

Затем находится желаемый интервал поступления автомобилей-самосвалов под погрузку :

                                             ,                                             (10)

который сравнивается с  . При расхождении значений и более чем на 10% определяется новое значение по выражению

 

                                              ,                                     (11)

После этого рассчитывается техническая скорость движения  автомобиля-самосвала , которая обеспечивает бесперебойное их поступление под погрузку:

                                         .                                (12)

Однако следует помнить, что в реальных условиях трудно обеспечить бесперебойную работу автомобилей-самосвалов и экскаваторов в течение длительного времени. Это связано с тем, что процессы погрузки-разгрузки и перевозки грузов относятся к системам массового обслуживания, которые имеют следующие особенности: моменты прибытия транспортных средств (ТС) в пункты погрузки-разгрузки – величины случайные и, как правило, не могут быть предсказаны точно; длительность обслуживания ТС в пунктах погрузки-разгрузки резко меняется от вида груза и выполнении работы по часам, дням недели, месяцам и т.д.; погрузочно-разгрузочные механизмы имеют различную загрузку и др.

Неравномерное поступление ТС под погрузку приводит либо к простою экскаваторов в ожидании прибытия автомобилей, либо к простою ТС в очереди в ожидании погрузки.

Для учета времени, затрачиваемого автомобилем на ожидание погрузки в очереди, , выражение (7) необходимо записать следующим образом:

                                          .                           (13)

В данном выражении определяется с использованием вероятностных методов расчета.

Для ЭО-6121 и Татра-138S1

 

экс.

ч.

Желаемый интервал поступления автомобилей-самосвалов Татра-138S1 под погрузку отличается от времени самой погрузки на 43% (это более чем 10%), поэтому время, затрачиваемое автомобилем-самосвалом на одну ездку, будет определяться следующим образом:

ч.

км/ч.

 

Для ЭО-7163 и КАМАЗ-55102:

экс.

ч.

Желаемый интервал поступления автомобилей-самосвалов КАМАЗ-55102 под погрузку отличается от времени самой погрузки на 48% (это более чем 10%), поэтому время, затрачиваемое автомобилем-самосвалом на одну ездку, будет определяться следующим образом:

 ч.

км/ч.

Результаты расчетов в пункте 3 сводим в таблицу 8.

Таблица 8

Показатели, обеспечивающие бесперебойную работу автомобилей-самосвалов и экскаваторов	КрАЗ-256В1 и  ЭКГ-2у	Татра-148S1М и ЭО-7163
Число автомобилей-самосвалов	18	14
Число экскаваторов	1	1
Интервал поступления автомобилей-самосвалов под погрузку , ч.	0,05	0,108
Время, затрачиваемое автомобилем-самосвалом на одну ездку , ч	0,504	0,352
Техническая скорость движения автомобилей-самосвалов , км/ч.	39	76

Для изучения влияния и времени простоя экскаваторов воспользуемся графическим методом. Используя выражения (5), (6), (8), (10), (13) и изменяя в последнем из них от 1 до 6 минут с шагом в одну минуту, рассчитаем значения и и построим графики зависимостей и . Кроме этого построим зависимости и , которые получаются при варьировании от 0 до 1,0 с шагом 0,2.

 

Зависимости на рис. 1 и2 представлены для Татра-138S1и  ЭО-6121.

Рисунок 1 – Изменение количества автомобилей-самосвалов и их суточной производительности от увеличения времени ожидания погрузки

 

Рисунок  2 – Изменение количества экскаваторов и их эксплуатационной производительности от увеличения коэффициента использования экскаваторов по времени

 

Выводы

Оптимальными условиями совместной работы автомобиля-самосвала Татра-138S1 и экскаватора ЭО-6121по вывозу навалочного груза (щебня) из карьера являются: требуемое число экскаваторов – 1; требуемое число автомобилей – 18; техническая скорость автомобилей - 39 км/ч; интервал поступления автомобилей под погрузку – 0,05 ч;  время, затрачиваемое автомобилями на одну ездку – 0,504 ч.

При отклонении от этих условий нарушается бесперебойная работа погрузочного пункта, а это приводит либо к простоям автомобилей, либо к простоям экскаваторов, что в свою очередь ведет к снижению производительности, что следует из анализа рис.1 и рис.2.

 

Список литературы

 

1. Афанасьев, Л. Л. Единая транспортная система и автомобильные перевозки / Л. Л. Афанасьев, Н. Б. Островский, С. М. Цукерберг. - М.: Транспорт, 1984.  - 333 с.

2. Гудков, В. А. Автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства: учеб. пособие / В. А. Гудков, С. А. Ширяев, В. Н. Тарновский. - Ч. 1. - ВолгГТУ, Волгоград, 1996.-98 с.

3. Дегтерев, Г. Н. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте / Г. Н. Дегтерев. - М.: Транспорт, 1980. - 264 с.

4. Клюшкин,   И.   Е.   Комплексная  механизация  и  автоматизация  погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте: учеб. пособие / И. Е. Клюшкин, С. А. Ширяев. - ВолгПИ, Волгоград, 1989. - 111 с.

5. Краткий автомобильный справочник / А. Н. Понизовкин, Ю. М. Власко, М. Б. Ляликов [и др.]. - М.: АО "Трансконсалтинг", НИИАТ, 1994. - 779 с.

6. Ширяев, С.А. Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства: учебник для вузов / С.А. Ширяев, В.А. Гудков, Л. Б. Миротин. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 848 с.