Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке нерудных строительных материалов (стр. 3 из 4)

Поскольку АТП может предоставить не более 30 машин, то рассмотрению подлежат только автосамосвалы с грузоподъемностью 10 и 27 тонн.

Относительная эффективность использования машин проверялась с помощью программы “mod1” на ПЭВМ “Искра 1080”. Результаты работы программы представлены в таблице 5.

Таблица 9 Характеристика эффективности автосамосвалов

Грузоподъемность автосамосвала, т	p (коэффициент простоя экскаватора)	w (средняя длина очереди)
10	0,1789 (для т=25)	2,7661
27	0,2815	2,0220

Как видно из таблицы 5, оптимальные показатели простоя наблюдаются у автосамосвалов с грузоподъемностью 10 тонн( т.к. коэффициент простоя экскаватора должен находиться в интервале 0,15-0,18).

Определение суммарной производительности автосамосвалов

Суммарная производительность автосамосвалов на этом маршруте составляет

SПа= 3,18*25= 79,50 м³/час

Производительность экскаватора с объемом ковша 1 м³ и нормой выработки 100 м³ за 1.2 часа составляет

Пэ = 100/1,2 = 83,33 м³/час.

Однако, если учесть, что 17,89% своего времени экскаватор простаивает, что его производительность равна Пэ’=83,33*(1-0,1789) = 68,42 м³/час, так что соблюдается неравенство

Пэ <m*Па

Расчет приведенных затрат

производится по формуле

Пз=Сэ(1-р₀) + ЕнQэ + m[a+b*1n(1-j)+ ЕнQa], где

Пз - приведенные затраты;

Сэ - стоимость машино-часа экскаватора, руб. (37,04/8)

р₀ - коэффициент простоя экскаватора (0,1789)

Ен - нормативный коэффициент эффективности,равный 0,12

Qэ, Qa - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора и автосамосвала в расчете на машино-час,(Qэ' = 21175/3075, Qa = 9170/2750 ),

m - количество автосамосвалов (25)

a - часть стоимость машино - часа, не зависящая от прбега. автосамосвала, руб. (11,07/8)

b - затраты, приходящиеся на 1 км пробега самосвала, руб. (0,261)

j - коэффициент простоя (j=w/m=2,7661 /25),

где w - среднее число автосамосвалов в очереди(w = т-(1-р₀ )/а;

Вероятность простоя экскаватора определяется по формуле:

;

Таблица 10. Технико-экономические составляющие затрат на самосвал.

Грузоподъемность автосамосвала, т	а	b	Qa
4,5	0,850	0,127	1,313
6	1,039	0,156	1,923
7	1,165	0,176	2,335
10	1,384	0,261	3,335
27	2,510	0,551	9,507

Таблица 11 Технико-экономические составляющие затрат на экскаватор

Обем ковша, м3	Сэ	Qэ	Продолжительность рабочего цикла
0,65	3,911	4,608	16,6
1,00	4,63	6,886	17,2
1,25	4,890	8,020	18

.

Пз = 37,04/8*(1-0,1789)+0,12*21175/3075+25*(11,07/8+0,261*50 (1-0,110)+0,12*9170/2750) = 340,4 руб.

Удельные затраты:

Пу = Пз / Пэ(1-р₀) кэ, где

Пэ - производительность экскаватора, м³/час

Кэ - коэффициент перевыполнения производительности ведущей машины, равный 1,15;

Пу = 340,4/(83,33*(1-0,1789)) 1,15=4,3358 р/(м³/час).

2.4.2. Маршрут Е₃Е₁₁

Рассмотрим маршрут Е₃Е_11. Он представляет собой одноканальную замкнутую систему массового обслуживания с вызовом из одного источника.

Расстояние между пунктами 25 км.

Необходимые формулы для расчетов (1), (2), (3).

Производительность экскаватора с объемом ковша 1 м³ и нормой выработки 100 м³ за 1.2 часа составляет

Пэ = 100/1,2 = 83,33 м³/час.

Производительность экскаватора с объемом ковша 0,65 м³ с нормой выработки 100 м³ за 1,45 часа равна

Пэ = 100/1,45=68,97 м³/час.

Производительность экскаватора с объемом ковша 1,25 м³ с нормой выработки 100 м³ за 0,89 часа равна

Пэ = 100/0,89=112,35 м³/час.

2. Па = 2,80 м³/ч

3. Па = 3,26 м³/ч

4. Па = 4,48 м³/ч

5. Па = 10,72 м³/ч

В таблице 6 рассматривается семейство автосамосвалов q* = {4,5; 6; 7; 10; 27}.

T_ц^4.5= 1,5+1+2*37*60/50+0,5+0,5 = 65,2мин.;

T_ц⁶=1,5+1,7+2*37*60/50+0,5+0,5= 65,5 мин.;

T_ц⁷=1,5+2+2*37*60/50+0,5+0,5= 67,8мин.;

T_ц¹⁰=1,5+3,8+2*37*60/50+0,5+1= 76,5 мин.;

T_ц²⁷=1,5+9,2+2*37*60/50+0,5+1= 101 мин.;

Таблица 12. Характеристики автосамосвалов

Грузоподъемность автосамосвала, т	Tцикла, мин.	Требуемое количество машин (m)		Коэффициент ожидания (a)
6	65,2	24	25	0,023
7	67,5	22	26	0,030
10	67,8	14	19	0,038
27	76,5	6	11	0,081

Относительная эффективность использования машин проверялась с помощью программы “mod1” на ПЭВМ “Искра 1080”. Результаты работы программы представлены в таблице 5.

Таблица 13 Характеристика эффективности автосамосвалов

Грузоподъемность автосамосвала, т	p (коэффициент простоя экскаватора)	w (средняя длина очереди)
6	0,1718(т=24)	2,668
7	0,1575(т=26)	2,4342
10	0,0770(т=19)	2,0810
27	0,1567(т=14)	2,0220

Как видно из таблицы 5, оптимальные показатели простоя наблюдаются у автосамосвалов с грузоподъемностью 6,7,27 тонн.

Таблица 14. Определение оптимального сотава комплекта машин.

Объем ковша, м3	Грузоподъемность автосамосвала, т	Количество автосамосвалов	Приведенные затраты, руб	Удельные приведенные затраты, руб
0,65	6	24	200,59	1,04
1,00	7	26	253,59	1,032
1,25	27	14	386,31	1,031

Оптимальная структура транспортных средств из всех вариантов подбирается на основе минимальных приведенных затрат и максимальной производительности.

На основании полученных данных можно определить, что оптимальным вариантом будет пустить по лучу 14 двадцатисемитонных автосамосвалов.

Определение суммарной производительности автосамосвалов

Производительность каждого из автосамосвалов, использующихся на маршруте Е₃Е₁₁, равна

Па = 10,72 м³/час;

Суммарная производительность автосамосвалов на этом маршруте составляет

SПа= 10,72*14 = 150,08 м³/час

Производительность экскаватора с объемом ковша 1,25 м³ с нормой выработки 100 м³ за 0,89 часа равна

Пэ = 100/0,89=112,35 м³/час.

Однако, если учесть, что 15,67% своего времени экскаватор простаивает, что его производительность равна Пэ’=112,35*(1-0,1567) = 94,74 м³/час, так что соблюдается неравенство

Пэ <m*Па

2.4.2. Маршруты Е₁Е₁₀ иЕ₁Е₁₁

Из карьера Е₁ обслуживаются два объекта строительства: Е₁₀ и Е_11.

Таким образом, эта система является одноканальной замкнутой системой массового обслуживания с вызовом из двух источников.

Расчет количества машин производится по формулам (1) и (2).

В таблице 6 приведены результаты расчетов по семейству автосамосвалов q* = {6; 7; 10; 27} для маршрута Е₁Е₁₀ длиной 30 км.

T_ц⁶=1,5+2,7+2*36*60/50+0,5+0,5= 77,2 мин.;

T_ц⁷=1,5+3+2*36*60/50+0,5+0,5=77,5 мин.;

T_ц¹⁰=1,5+4,8+2*36*60/50+0,5+1=79,8 мин.;

T_ц²⁷=1,5+13,5+2*36*60/50+0,5+1=88,5 мин.;

2. Па = 2,36 м³/ч

3. Па = 2,74 м³/ч

4. Па = 3,80 м³/ч

5. Па = 9,27 м³/ч

Таблица 15. Характеристики работы автосамосвалов

Грузоподъемность автосамосвала, т	Tцикла, мин.	Требуемое количество машин (m)
6	77,2	29	29
7	77,5	26	31
10	79,8	17	22
27	88,5	7	13