Совершенствование работы звена лесовозных автопоездов

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТЫ ЗВЕНА ЛЕСОВОЗНЫХ

АВТОПОЕЗДОВ

М.Ю. СМИРНОВ, доц. каф. транспорта леса МарГТУ, канд. техн. наук, И.Р. ГАБДУЛЛИНА, асп. каф. транспорта леса МарГТУ

На вывозке сортиментов широкое распространение получили самозагружающиеся автопоезда с навесными гидроманипуляторами. При этом они часто работают совместно с автопоездами, не имеющими собственных погрузочных средств. Автопоезд с манипулятором сначала загружает другие автопоезда звена, а затем себя. Разгрузка осуществляется в обратном порядке. Соотношение числа автопоездов с гидроманипуляторами и без них может быть разным. Значительный интерес представляет звено из трех автопоездов, два из которых (1 и 3) имеют навесные гидроманипуляторы. Автопоезд 2 не оснащен гидроманипулятором. Возможны несколько способов организации их работы.

Первый способ. Погрузка лесоматериалов на автопоезд 2 постоянно производится автопоездом 1, а выгрузка - автопоездом 3. Продолжительность рейса всех автопоездов в этом случае будет различаться. Временная диаграмма одного рейса звена автопоездов показана на рис. 1.

Второй способ. В целях сокращения простоев автопоездов на погрузочных и разгрузочных пунктах и продолжительно-

сти рейсов предлагается комбинированная работа автопоездов. В первом рейсе автопоезд 1 вначале производит погрузку лесоматериалов на автопоезд 2, а затем загружает себя. Автопоезд 3 загружается лесоматериалами и движется к месту разгрузки. На разгрузочном пункте он разгружается, а затем выгружает лесоматериалы с автопоезда 2, и они вместе движутся на погрузочный пункт. Автопоезд 1 к пункту разгрузки прибывает позднее автопоездов 2 и 3, позднее выезжает и на погрузочный пункт. Автопоезда 2 и 3 вместе возвращаются на погрузочный пункт. Автопоезд 3 начинает загружать автопоезд 2, а затем себя. Автопоезд 1, загрузив себя лесоматериалами, совместно с автопоездом 2 направляется к разгрузочному пункту. Выгрузка лесоматериалов с автопоезда 2 производится автопоездом 1. Второй рейс все автопоезда звена заканчивают одновременно.

Схема и временная диаграмма работы показаны на рис. 2, 3.

Рассмотрим продолжительность рейсов автопоездов при сравниваемых способах их работы.

Продолжительность рейса

Рис. 1. Временная диаграмма работы звена автопоездов (первый способ): ДПП, ДРП - движение на

погрузочный и разгрузочный пункты соответственно; I I _ - пребывание

автопоездов под погрузкой и разгрузкой соответственно;

простои в ожидании

погрузки или разгрузки; I-Л - совместная работа автопоездов

Первый рейс

Второй рейс

г ' ч- -г

ДЩ1 ДРП Д1ш — дрп

У

ДЩ1 ДРП дрп

ДШ! 1 ДРП ДРП

№ 2

Рис. 2. Временная диаграмма работы звена автопоездов

Первый способ. Автопоезд 1

Тр = IЛ + 12¿2 + + (/„ + Г, 20ш 2 +

,)+

где ¡1, 12, ¡3 - расстояния вывозки лесоматериалов по дорогам различных категорий, км;

¿1, ¡2, ¿з - время движения 1 км пути в обоих направлениях по дорогам различных категорий, мин;

¿о - время на установку автопоезда под погрузку и ожидание погрузки, мин;

¿п1 - время погрузки 1 м3 лесоматериалов на автопоезд с гидроманипулятором, мин;

¿п2 - то же на автопоезд без гидроманипулятора, мин;

¿р1 - время выгрузки 1 м3 лесоматериалов с автопоезда с гидроманипулятором, мин;

¿0 - время на установку автопоезда под разгрузку и ожидание разгрузки, мин;

0пол1 - полезная рейсовая нагрузка на автопоезд 1 (3), м3;

0пол2 - то же на автопоезд 2, м3.

Автопоезд 2

Тр = ¡А + ¡2¿2 + ¡3^3 + (¿0 + ^ 2) +

1+

где р - время выгрузки 1 м3 лесоматериалов с автопоезда без гидроманипулятора, мин;

¿ож1 - простой автопоезда 2 в ожидании разгрузки, мин.;

¿ож2 - простой в ожидании автопоезда 1, мин.

Продолжительность простоев составит

^ 1 = 1 - С, 2 -

^ 2 = С, 2 - ¿д 2)бю 2.

Автопоезд 3

Тр = ¡А + ^2 + ¡3^3 + (¿0 + ^ 1) +

+

При организации работы звена по первому способу автопоезда 2 и 3 после окончания работ на разгрузочном пункте вынуждены простаивать в ожидании автопоезда 1, чтобы одновременно начать следующий рейс, тем самым увеличивается продолжительность рейса и снижается эффективность использования рабочего времени смены.

Для уменьшения продолжительности пребывания автопоездов на погрузочном и разгрузочных пунктах, повышения эффективности использования автопоездов предлагается организовать технологический процесс вывозки лесоматериалов по второму способу. При этом необходимо рассмотреть работу звена автопоездов в течение двух рейсов (рис. 2).

Продолжительность рейса автопоездов при втором способе работы можно определить по приведенным ниже формулам.

Автопоезд 1

Первый рейс

Тр = ¡А + ¡2¿2 + ¡3*3 + (¿0 + 2 +

1) +

Второй рейс

Тр = ¡А + ¡2 ¿2 + ^3 + (¿0 + 1) +

+

Рис. 3. Схема работы звена из трех автопоездов

Автопоезд 2

Первый рейс

ТР = ¡Л + 1г 'г + ¡ъ'ъ + (*0 + ',£я 2) +

+'е 1 +

Второй рейс

Тр = ¡А + 1г 'г + 1з'з + ('о + 'г От г) +

+'е 3 + ' е 4 +

где 'ож3 - простой в ожидании автопоезда 1, мин;

'ож4 - простой в ожидании разгрузки,

мин;

'. 3 = '...о....., -' ,0...

¡е 3 1не 1 р 2^ ш

'¡е 4 'р°ш 1 '

Автопоезд 3

Первый рейс

Тр = ¡Л + Iг 'г + ¡з'з + ('о + 10» 1) +

+

Второй рейс

Тр = ¡Л + Iг'г + ¡з'з + ('0 + гОш г +

+'. 16» 1) +

Как видно из временной диаграммы (рис. г), при втором способе работы автопоезда г и 3 начинают второй рейс раньше автопоезда 1. Этим сокращаются простои и уменьшается общая продолжительность рейса-

Результаты расчета продолжительности пребывания автопоездов на погрузочном и разгрузочном пунктах при сравниваемых способах работы приведены в табл- 1-

Расчеты выполнены для следующих исходных данных: автопоезда состоят из автомобилей МАЗ-630300-2126 с прицепом МАЗ-83781-020; погрузка и выгрузка лесоматериалов осуществляется навесным гидроманипулятором СФ-65С, установленным в задней части шасси автомобиля; полезная рейсовая нагрузка автопоездов с гидроманипулятором составляет Опол1 = 30,9 м3, автопоезда без гидроманипулятора - Опол2 = 35,4 м3; длина перевозимых сортиментов ¡с = 6 м; диаметр сортиментов ёс = 24 см. Время погрузки и выгрузки 1 м лесоматериалов 'п1, 'п2, 'р1, 'р2 определено по методике, изложенной в [1, 2]. В течение смены автопоезда выезжают на один погрузочный пункт, а лесоматериалов в штабеле достаточно для загрузки звена.

При организации работы звена по первому способу простои автопоезда г за один рейс равняются 34,5 мин, что составляет 25,4 % от общей продолжительности пребывания автопоезда в пунктах погрузки и разгрузки, а для автопоезда 3 - 14,4 %.

При втором способе работы простои автопоезда г в первый рейс сокращаются на 88,1 % и составляют 4,1 мин в общей продолжительности пребывания автопоезда на погрузочном и разгрузочном пунктах; во втором рейсе время простоев остается такое же, как в первом способе работы, а в среднем оно сокращается на 44,1 %. Простои автопоезда 3 при втором способе работы исключаются. Средняя продолжительность рейса сокращается на 7,2 %.

Таблица 1

Продолжительность погрузки, разгрузки и простоев автопоездов

Способ № автопоезда, Продолжительность пребывания в пунктах, мин Продолжительность

работы № рейса погрузки разгрузки общая простоев, мин / %

1 106,2 30,3 136,5 -

Первый 2 63,3 73,2 136,5 34,5 25,4

3 47,9 88,6 136,5 19,6 14,4

1 1 рейс 106,2 30,3 136,5 -

2 рейс 47,9 69,0 116,9 -

Второй 2 1 рейс 63,3 53,6 116,9 41 3,5

2 рейс 67,5 69,0 136,5 34,5 25,4

3 1 рейс 47,9 69,0 116,9 -

2 рейс 106,2 30,3 136,5 -

Таблица 2

Сменная производительность автопоездов, м3

Способ № Расстояние вывозки лесоматериалов, км

работы автопоезда 10 20 40 60 80 100 120

1 65,97 55,65 41,53 33,06 27,78 23,95 21,48

1 2 75,58 63,75 47,58 37,88 31,83 27,44 24,61

3 65,97 55,65 41,53 33,06 27,78 23,95 21,48

звено 207,52 175,05 130,64 104,00 87,39 75,34 67,57

1 69,57 58,18 42,93 33,94 28,40 24,41 21,85

2 2 79,70 66,65 49,18 38,89 32,53 27,96 25,03

3 69,57 58,18 42,93 33,94 28,40 24,41 21,85

звено 218,84 183,01 135,04 106,77 89,33 76,78 68,73

Рис. 4. Изменение сменной производительности звена автопоездов от расстояния вывозки лесоматериалов и способа работы

Определим производительность автопоездов при сравниваемых способах их работы.

Сменная производительность лесовозного автопоезда определяется по общеизвестной формуле

I ... =

(Т - Г.. )К.О... Т

где Т - продолжительность смены, мин;

tпз - подготовительно-заключительное

время, мин; Кв - коэффициент использования времени смены.

При расчете производительности лесовозных автопоездов принято, что вывозка лесоматериалов осуществляется по магистрали общего пользования, лесной улучшенной дороге и грунтовой накатанной дороге. Распределение протяженности маршрутов вывозки по видам дорог принято с учетом рекомендаций, изложенных в [1, 2]. Время пробега 1 км пути в обоих направлениях по магистрали общего пользования принято равным ^ = 3 мин, по лесной улучшенной дороге -Ь = 4,3 мин, по грунтовой накатанной дороге - ^ = 6 мин. Производительность звена автопоездов найдена из выражения

I ... = VI .... ,

таи / I пи ' \ /

1=1

где Побщ - сменная производительность звена автопоездов, м3/см; Псш - производительность /-го автопоезда, м3/см; п - число автопоездов в звене.

Результаты расчетов сменной производительности автопоездов при сравниваемых способах организации их работы приведены в табл. 2 и на графике рис. 4.

При организации работы звена автопоездов по второму способу производитель-

ность автопоездов увеличивается на 1,7-5,5 % в зависимости от расстояния вывозки лесоматериалов.

Полученные данные свидетельствуют об эффективности применения второго способа работы звена лесовозных автопоездов.

Библиографический список

1. Андрианов, Ю.С. Вывозка лесоматериалов самозагружающимися автопоездами. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001. - 231с.

2. Смирнов, М.Ю. Повышение эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 280 с.