Расчет подвижного состава

Федеральное агентство по образованию

Тверской  государственный технический университет

Кафедра «Механизация природообустройства  и ремонт машин» 
 
 
 
 
 

РАСЧЁТ  АВТОПОЕЗДА

Курсовая  работа 

по дисциплине «Организация перевозочных услуг и  безопасность транспортного процесса»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    Выполнил: Ионкин  К.Н.

                                                                         Студент гр.    СТМ-49

                     Проверил: Моразихин Н.Н. 
               
               
               

2009

Содержание  расчетно-пояснительной  записки 

Введение……………………………………………………………………..3

Решение транспортной задачи……………………………………………..4

Составление маршрутов перевозок………………………………………..6

Расчет основных технико-эксплуатационных показателей

 работы  подвижного состава………………………………………………7

Определение центра тяжести автопоезда…………………………………9

Список использованной литературы……………………………………..12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Цель  курсового проекта - разработка модели осуществления перевозок при  заданных грузопотоках и поиск соответствующих  решений для гипотетического  предприятия, осваивающего эти перевозки.

    Каждое  предприятие, осуществляющее перевозки, сталкивается с рядом трудностей и проблем, требующих оптимального решения. Крупнейшей (либо значительной) по стоимости частью основных фондов автотранспортного предприятия  является подвижной состав, отличающийся рядом характеристик (цена, грузоподъемность, расход топлива и т.д.). В конечном итоге выбор того или иного типа подвижного состава для осуществления перевозок определит затраты не только на его приобретение, но и эксплуатацию, а, следовательно, это отразится на прибыли и рентабельности предприятия.

    Поэтому любое автотранспортное предприятие  должно с ответственностью и максимальным вниманием подойти к проблеме выбора подвижного состава. Не менее  важна для предприятия и оптимальность организации маршрутов движения (уменьшение холостого пробега) и др.

    Курсовой  проект включает решение транспортной задачи с использованием математических методов: прикрепление потребителей к  поставщикам с целью минимизации  транспортных расходов по доставке продукции потребителям. Транспортная задача решается распределительным методом.

    Эти и некоторые другие организационные  вопросы должны быть решены в курсовом проекте.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные данные

А1 = 400 т,  А2 = 400 т,  А3 = 500 т,  А4 = 600 т,  А5 = 600 т

В1= 800 т,  В2= 800 т,  В3 = 400 т,  В4 = - т, В5 = 400 т,

 При этом  расчет ведут, используя расчетную  схему 1 а.

  Транспортная задача

    Одной из важнейших задач планирования перевозок является закрепление  потребителей однородных грузов за поставщиками, которая решается на оптимум методами так называемой транспортной задачи линейного программирования.

Способ  «северо-западного  угла» 

    Применение  способа «северо-западного угла»  начинается с составления плана  перевозок для первого предприятия-поставщика (в верхнем углу матрицы). При этом потребности предприятий-потребителей записываются последовательно, начиная с левого верхнего угла матрицы и до полного исчерпания запасов продукции у первого предприятия-поставщика. Затем составляется план перевозок для второго и последующего предприятия-поставщика и так до тех пор, пока не будут удовлетворены все потребности предприятий-потребителей и полностью использованы все запасы продукции у предприятий-поставщиков.

    Первоначальное  распределение по методу «северо-западного угла» показано в таблице

Предприятия-поставщики, mi Предприятия-потребители  nj Объем производства, тыс. т
B1 B2 B3 B4 B5
А1 65 60 20 30 30 400
400 0 0 0 0
А2 40 65 45 35 95 400
0 400 0 0 0
А3 65 25 15 25 65 500
100 0 400 0 0
А4 30 90 55 40 25 600
200 400 0 0 0
А5 70 35 40 30 95 600
100 0 0 0 400
Объем потребления, тыс. т 800 800 400 - 400 2500 

2400

 

    Транспортная  работа при таком способе распределения 

Р =400∙65+400∙65+400∙15+100∙65+200∙30+400∙90+40∙100+70∙100+400∙95=

=128100тыс.км. 

Способ  выбора минимальной  длины участка

    По  этому способу выбирают минимальную  длину участка в матрице lij. В клетку с минимальной длиной участка направляют такое количество товара, которое равно минимуму из объемов производства по данной строке или объем производства по данному столбцу. Если минимальным оказался объем производства, то из дальнейшего рассмотрения исключают строку, в которой находится эта клетка. Если же минимальным окажется объем потребления, то из дальнейшего рассмотрения исключают соответствующий столбец. Затем из всех клеток, не исключенных из рассмотрения к настоящему моменту, берут клетку с минимальной величиной lij, заполняют ее по тому же правилу и так далее до тех пор, пока весь заданный объем производства не будет полностью распределен. 

Предприятия-поставщики, mi Предприятия-потребители  nj Объем производства, тыс. т
B1 B2 B3 B4 B5
А1 65 60 20 35 30 400
0 0 400 0 0
А2 40 65 45 95 95 400
400 0 0 0 0
А3 65 25 15 25 65 500
0 500 0 0 0
А4 30 90 55 40 25 600
200 0 0 0 400
А5 70 35 40 30 95 600
200 300 0 0 0
Объем потребления, тыс. т 800 800 400 - 400 2500 
 

2400

 
 

    Транспортная  работа при составлении плана  по способу выбора минимальной стоимости 

Р =400∙20+400∙40+500∙25+200∙30+400∙25+200∙70+300∙35=

=77000тыс.км. 
 

Способ  двойного предпочтения

    По  этому способу выбирают и отмечают (обводят рамкой) наименьшие длины  участков в столбцах и в строках. Длину участка, которая оказалась  наименьшей не только в строке, но и  в столбце, отмечают дважды (например, длина участков, таблица 5).

    Продукция в данные клетки направляются в первую очередь. Затем по клеткам, которые  отмечены один раз. Если после этого  остается нераспределенная продукция, то ее направляют в неотмеченные клетки, расположенные на пересечении недоисчерпанной строки и неудовлетворенного столбца.

    Первоначальное  распределение плана производства продукции по способу двойного предпочтения представлено в таблице  

Предприятия-поставщики, mi Предприятия-потребители  nj Объем производства, тыс. т
B1 B2 B3 B4 B5
А1 65 60 20 35 30 400
0 400 0 0 0
А2 40 55 45 35 95 400
0 400 0 0 0
А3 65 25 15 25 65 500
0 0 400 0 0
А4 30 90 55 40 25 600
600 0 0 0 0
А5 70 35 40 30 95 600
200 0 0 0 400
Объем потребления, тыс. т 800 800 400 - 400 2500 
 

2400

 

    Транспортная  работа при составлении плана  по способу выбора минимальной стоимости 

Р =400∙60+400∙65+400∙15+600∙30+200∙70+400∙95=126000 тыс.км. 

Составление маршрутов перевозок

    После решения транспортной задачи необходимо определить маршруты перевозок и  основные технико-эксплуатационные показатели работы подвижного состава на выбранных  маршрутах.

    При составлении маршрутов перевозок  исходим из того, что наиболее выгодными  являются кольцевой маршрут или маятниковый маршрут с обратным не полностью груженым пробегом.

    В качестве основных могут быть рассчитаны технико-эксплуатационные показатели: нулевые пробеги lH1 и lH2; длина груженого lГ и порожнего пробега lХ, время оборота t0; число оборотов z0, время работы на маршруте TM, статический γC и динамический γД коэффициенты грузоподъемности, коэффициенты использования пробега за ездку βе на маршруте βМ и в наряде βН, транспортная работа Р. 

Параметры Маршруты
А1В3 А2В1 А3В2 А4В1 А4В5 А5В1 А5В2
lH1 1 56 36 36 36 61 61
lH2 21 66 61 66 31 66 61
lг 20 40 25 30 25 70 35
Tm 0,311 0,2 0,36 0,42 0,03 0,14 0,08
0,97 0,97 0,99 0,92 0,98 0,91 0,98
0,55 0,55 0,57 0,35 0,55 0,35 0,56
4,85 2,23 3,2 3,4 2,1 4,8 4,4
Р 400 400 500 200 400 200 300
 
 

ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ

ПОДВИЖНОГО  СОСТАВА

Расчет  коэффициентов статического и динамического  использования грузоподъемности подвижного состава

 Автомобиль  грузоподъемностью 18 т совершил две ездки: за первую ездку он перевез 18 т на 20 км, а за вторую 18 т на расстояние 30 км. 

    Коэффициент статического использования грузоподъемности

  • за день ,

где qФ – количество фактически перевезенного за ездку груза, т;

    z – количество ездок;

    Q – объем перевозок, т.

    Коэффициент динамического использования грузоподъемности

          ,

где  Р – грузооборот, в т км;

    Lег – общий пробег с грузом;

    q – грузоподъемность автомобиля, т. 
     

  Расчет пробега подвижного состава

 Автомобиль  сделал за день 5 ездок. Пробег с грузом за первую ездку составил 20 км, пробег без груза – 20 км, за вторую и третью ездки пробег составил соответственно. Пробег от автохозяйства до первого пункта погрузки составил 1 км, а от последнего пункта разгрузки до автохозяйства – 21 км. 

    Общий пробег за день будет 

          ,

          км,

где  lег – пробег с грузом,

    lх – холостой пробег,

    lн – нулевой пробег. 

Расчет  коэффициента использования  пробега 

    В приведенном выше примере коэффициент  использования пробега будет  равен:

  • за день ,

  Расчет производительности  подвижного состава  за ездку 

и определение количества ездок 

          т.

    Количество  выполненных за ездку тонно-километров

          т×км.

    Время работы на маршруте

          ч. 

Расчет  производительности подвижного состава 

за  смену, за рабочий  день 

    Среднее расстояние перевозки 

    

    Количество  перевезенного груза  

 
 
 

Выполненная транспортная работа

т×км 
 

  ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ  ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 

      Автомобиль работал на маятниковом  маршруте с обратным груженым  пробегом; q = 21 т; lег =20 км; γс = 0,95; tп-р = 30 мин; Vт = 80 км/ч; Tм =  1,1 ч.  
 

    Время оборота 

          ч. 

    Количество  оборотов

          , принимаем z0 = 5. 

    Количество  перевезенного груза за день

          т. 

    Количество  выполненных тонно-километров

          т×км.

                . 

  РАСЧЕТ ЦЕНТРА  ТЯЖЕСТИ АВТОПОЕЗДА 

    В систему внешних сил, действующих  на автопоезд, обязательно входят силы тяжести, которые обычно рассматриваются  как сосредоточенные силы, приложенные  непосредственно к узлам машины.

    Так как количество узлов машины может  быть достаточно большим, целесообразно  силы тяжести отдельных узлов  сводить к одной равнодействующей – весу машины. 
 
 
 

    Вес машины определяется суммированием  весов отдельных узлов: 

      ,

где Gj – вес отдельного узла, Н;

    k – общее количество узлов.

    Точку приложения равнодействующей сил тяжести  называют центром тяжести (ЦТ).

    Координаты  центра тяжести (X0, Y0) вычисляются по формулам

          ,

          , 

где Xj и Yj – координата отдельного узла, м.

    Вес каждого узла может быть вычислен по формуле 

          , Н,

где mj – масса узла, кг;

    g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

Вычисление сумм, входящих в формулы, рекомендуется  выполнять в табличной форме ( табл. 7). 

 Расчет веса  координат центра тяжести автопоезда

Наименование  узла Масса узла, mj, кг Вес узла, Gj, Н Координаты

 узла, м

Gj ×Xj, кН × м Gj × Yj, кН × м Gj × Zj, кН × м
Xj Yj Zj
1. двигатель 1000 9810 1100 1000 800 1078 9810 7848
2. КПП 250 2452 900 600 500 2205 14712 1226
3. кабина 650 6376 2500 1700 1800 15925 108392 114768
4. рама 1100 1079 8000 350 800 8624 37768 8632
5. кузов 1500 14715 1000 4200 2500 14715 61803 367875
6.П.  мост 450 4414,5 450 400 2100 19863 17658 87045
7.З.  мост 500 4905 600 450 1500 2943 220725 73575
8. Прицеп 2000 19620 5200 350 800 127812 1820 15696
9.Мост  п.приц. 500 4905 400 300 200 8829 1485 9810
10.Мост.з.приц. 500 4905 400 300 2000 8829 1485 9810
11.Кузов  приц. 1500 14715 6860 3120 2500 109944 45910 367875
j. груз 20000 196200 6860 1450 2500 1345932 284490 490500
                    Σ= 27950Σ 284096          Σ= 1666699 806058 155466
 

    Количество  узлов, выделенных для определения  центра тяжести автопоезда, должно быть 15 … 20.

    Если  в качестве автопоезда выбран тягач с прицепом, то требуется определить центр тяжести тягача и прицепа,  если тягач с полуприцепом, то центр тяжести автопоезда.

    Необходимо  рассчитать опрокидывающий и удерживающий моменты:

          , Н×м,

          , Н×м,

где m – масса автопоезда (тягача или прицепа), кг;

    V – средняя скорость автопоезда, м/с;

    R – радиус поворота дороги, м;

    В –  колея тягача или прицепа, м. 

    Коэффициент устойчивости

      3413333/326710975=1,13298≥1,5 
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

      Список  литературы

Методические  указания к выполнению курсовых проектов по дисциплине «Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного  процесса» 

для специальности 190603 СТМ : В.Е. Харламов, И.К. Морозихина, К.С. Крылов

Расчет подвижного состава