Обґрунтування і ви6ір типу рухомого складу

Для постачання продукції споживачам

Існує логічний вибір, наприклад, для перевезення лісу вибирається лісовоз, для довгомірних матеріалів – автомобіль з причепом, для перевезення такої продукції, як хліб, молоко і т.д. – спеціалізований рухомий склад.

Можна запропонувати і ряд розрахунків порівняння вигідності застосування автомобіля для постачання продукції.

 

Порівняння вигідності застосування бортового автомобіля і тягача зі змінним причепом чи напівпричепом

Визначимо рівноцінну відстань, при якій продуктивність тягача і автомобіля буде однаковою.

Величина рівноцінної відстані визначається таким способом:

Для автомобіля:

 

(5.7)

 

Для тягача:

 

(5.8)

 

де – вантажопідйомність причіпних систем, що буксируються тягачем; – технічна швидкість тягача, км/год; – час перечеплення причепа (напівпричепа), год.

При = , , причому для співставлення перевезень вважаємо рівними коефіцієнти статистичного використання вантажопідйомності і пробігу. Тоді,

 

(5.9)

 

вирішуємо далі цю рівність відносно

 

(5.10)

 

Порівнюючи отриману розрахунковим шляхом рівноцінну відстань з відстанню перевезення, вибираємо рухомий склад. Якщо відстань перевезення менша рівноцінної, то варто застосовувати тягач, якщо відстань перевезення більша рівноцінної, то варто використовувати автомобіль, тобто: – тягач, – автомобіль.

Таке рішення обумовлене тим, що тягач із змінними причепами раціональніше використовувати на коротких відстанях перевезень, тому що час на перепричеплення менший часу простою бортових автомобілів під навантаженням і розвантаженням. У тому випадку, якщо тягач експлуатується без причепа, то його робота наближається до роботи автомобілів відповідної вантажопідйомності. Причому із збільшенням відстані перевезення перевага автомобілів у порівнянні з тягачами – зростає, тому що перші мають більшу швидкість руху.

При визначенні рівноцінної відстані може бути отримане негативне значення як у чисельнику, так і в знаменнику. В першому випадку варто вибирати автомобіль, а в другому — тягач, тому що добуток q являє собою годинну продуктивність, а при негативному значенні знаменника годинна продуктивність тягача більше годинної продуктивності автомобіля.

 

Приклад 4. Визначимо доцільність застосування тягача чи автомобіля, якщо вантажопідйомність кожного з них 10 т, технічна швидкість автомобіля – V_{t a} = 20 км/год; тягача – V_{t тг} = 15 км/год; коефіцієнт використання пробігу – 0,5; час простою автомобіля під навантаженням і розвантаженням – 0,8 год; час на перепричеплення причепа – 0,15 год. Відстань перевезення дорівнює 20 км.

 

 

Так як відстань перевезення більша рівноцінної, то варто вибрати автомобіль.

Порівняння вигідності застосування

Бортового автомобіля і самоскида

Вибір автомобіля в даному випадку рекомендується робити по формулі:

 

(5.11)

 

Де – рівноцінна відстань, км;

b – коефіцієнт використання пробігу;

– технічна швидкість, км/год;

– вантажопідйомність бортового автомобіля, т;

– виграш у часі на розвантаження самоскида;

– втрата вантажопідйомності самоскидом у порівнянні з бортовим автомобілем;

– час простою під навантаженням і розвантаженням.

Порівнюючи самоскид з бортовим автомобілем, визначають рівноцінну відстань і, якщо відстань перевезення буде меншою рівноцінної, варто застосовувати самоскид, якщо ж більше – бортовий автомобіль, тобто

для самоскида: ;

для автомобіля: .

 

Приклад 5. Визначимо вигідність застосування бортового автомобіля чи автомобіля самоскида, якщо відстань їздки з вантажем — 25км, вантажопідйомність бортового автомобіля — 7т, самоскида — 6т, час навантаження і розвантаження бортового автомобіля — 0,8 год; самоскида — 0,3 год; коефіцієнт використання пробігу — 0,5; технічна швидкість — 25 км/год.

Знаходимо величину зниження вантажопідйомності самоскида в порівнянні з бортовим автомобілем

 

(5.12)

 

Визначимо виграш у часі розвантаження самоскида:

 

(5.13)

 

Рівноцінна відстань буде:

 

(5.14)

 

Так як задана відстань перевезення складає 25 км, і вона менша рівноцінної, то в даному випадку варто вибрати самоскид.

 

 

Порядок виконання роботи

1. Вивчити:

а) експлуатаційну класифікацію вантажних транспортних засобів;

б) методику вибору транспортних засобів для конкретних умов роботи автотранспортних підприємств;

в) методику вибору застосування бортового автомобіля і самоскида та бортового автомобіля і тягача зі змінним причепом чи напівпричепом.

2. Записати:

а) вихідні дані;

б) розрахунок вибору транспортних засобів для конкретних умов роботи автотранспортних підприємств згідно виданого викладачем варіанту;

в) порядок вибору застосування бортового автомобіля і самоскида та бортового автомобіля і тягача зі змінним причепом чи напівпричепом;

Варіанти завдань

Таблиця 5.2

№ варіанту
№ задач	1.1; 2.5; 4.3	1.2; 2.6; 4.4	1.3; 3.1; 4.5	1.4; 3.2; 4.6	1.5; 3.3; 5.1
№ варіанту
№ задач	1.6; 3.4; 5.2	2.1; 3.5; 5.3	2.2; 3.6; 5.4	2.3; 4.1; 5.5	2.4; 4.2; 5.6

 

Задачі 1.1–1.6 Таблиця 5.3

№	Параметр	Позна-чення	Одини- ці вимі-рювання	Задачі
1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6
	Час в наряді		год
	Тривалість перевезення		км
	Технічна швидкість		км/год
	Час навантаження		год	0,3	0,2	0,8	0,5	0,9	0,1
	Час руху від АТП до останнього об’єкту		год	0,5	0,7	0,6	0,3	0,8	0,4
	Середня інтенсивність розвантаження		т/год	0,3	0,4	0,8	0,7	0,2	0,6
	Річний обсяг перевезень		тис.т
	Середньорічна продуктивність		т

 

Задачі 2.1–2.6 Таблиця 5.4

№	Параметр	Позна-чення	Одини- ці вимі-рювання	Задачі
2.1	2.2	2.3	2.4	2.5	2.6
	Вантажопідйомність		т

 

Задачі 3.1–3.6 Таблиця 5.5

№	Параметр	Позна-чення	Одини- ці вимі-рювання	Задачі
3.1	3.2	3.3	3.4	3.5	3.6
	Обсяг перевезень		тис.т
	Число об’єктів, що обслуговуються		шт.
	Коефіцієнт використання парку РС		-	0,7	0,9	0,8	0,7	0,6	0,6

 

Задачі 4.1–4.6 Таблиця 5.6

№	Параметр	Позна-чення	Одини- ці вимі-рювання	Задачі
4.1	4.2	4.3	4.4	4.5	4.6
	Вантажопідйомність		т
	Середня технічна швидкість автомобіля		км/год
	Середня технічна швидкість тягача		км/год
	Коефіцієнт використання пробігу	β	-	0,7	0,5	0,6	0,3	0,8	0,5
	Час простою на наванта-ження розвантаження		год	0,5	0,6	0,8	0,9	0,7	0,4
	Час простою на пере-причеплення		год	0,12	0,17	0,18	0,2	0,1	0,1
	Відстань перевезення		км

Задачі 5.1–5.6 Таблиця 5.7

№	Параметр	Позна-чення	Одини- ці вимі-рювання	Задачі
5.1	5.2	5.3	5.4	5.5	5.6
	Вантажопідйомність бортового автомобіля		т
	Вантажопідйомність самоскида		т
	Час на навантаження розвантаження автомоб.		год	0,9	1,0	0,8	0,7	0,7	0,8
	Час на навантаження розвантаження самоск.		год	0,3	0,4	0,3	0,2	0,3	0,3
	Середня технічна швидкість		км/год

 

Контрольні запитання

1. Загальна характеристика вантажних транспортних засобів.

2. Фактори, які впливають на вибір транспортних засобів.

3. В яких випадках вибирається одиночний автомобіль?

4. Коли використовують знімний (змінний) кузов-контейнер?

5. Основні переваги автомобільного транспорту порівняно з залізничним.

Лабораторна робота № 6

 

ВИБІР РУХОМОГО СКЛАДУ ДЛЯ ПЕРЕВЕЗЕННЯ ВАНТАЖІВ,

ЩО ШВИДКО ПСУЮТЬСЯ

 

Мета роботи: Ознайомитись з різновидами фургонів для перевезення вантажів, які швидко псуються; навчитись вибирати РС для їх перевезення; опанувати методику розрахунку продуктивності холодильної установки.

 

Теоретичні відомості

До фургонів для перевезення вантажів, що швидко псуються відносяться ізометричні, з холодильними установками й опалювальні фургони, які використовують для перевезення м’яса, молока і молочних продуктів, риби, овочів, фруктів і т.п.

Фургони встановлюються на автомобілі, причепи і напівпричепи.

Використовуються фургони як для місцевих (міських), так і для міжміських і міжнародних перевезень.

Вибір типу і вантажопідйомності фургона залежить від виду вантажу, величини партії вантажу й умов перевезень. Так, для невеликих партій вантажу в міських умовах переважно використовують фургони порівняно невеликої вантажопідйомності, встановлені на шасі автомобіля і пристосовані для перевезення даного виду вантажу. Для далеких перевезень великих партій вантажу доцільно застосовувати фургони – напівпричепи великої вантажопідйомності.

При оцінці якості конструкції фургонів необхідно враховувати ряд факторів, що випливають з вимог експлуатації. До числа цих основних факторів відносяться такі: міцність і довговічність; власна маса, що приходиться на 1 т корисної вантажопідйомності (коефіцієнт тари); питомі площа й об’єм фургона (м²/т; м³/т); навантажувальна висота; розміри перерізу дверей і їхнє розташування; ступінчастість підлоги; якість освітлення і вентиляції.

Фургони повинні мати:

1) кузов прямокутної форми (розміри кузова узгоджуються з габаритами стандартних контейнерів, піддонів, ящиків і т.п.) із плоскою підлогою (для кузовів з масою перевезених вантажів менше 1,5 т допускаються надколісні ніші). Міцність підлоги при вантажопідйомності фургона понад 4,5 т повинна забезпечувати в’їзд вилкового навантажувача загальною масою не менше 2,5 т;

2) навантажувальну висоту при установці на автомобілях 0,7 м, 0,9; 1,1; 1,25 чи 1,3 м; на причепах – 1,3 чи 1,35 м; на напівпричепах – 1,3 чи 1,45 м;

3) підніжки, трапи, поручні, що забезпечують зручність доступу всередину вантажного приміщення (при навантажувальній висоті більшій 0,5 м) і не заважають під’їзду транспортного засобу впритул до місць завантаження (розвантаження);

4) двоє дверей (позаду і з правої сторони по ходу транспортного засобу) з фіксацією у відкритому стані. При закритих дверях повинна забезпечуватися необхідна жорсткість кузова, при відкритих дверях – можливість під’їзду до місця завантаження (розвантаження); запори дверей повинні допускати їхнє опломбування;

5) конструкцію, що виключає попадання всередину кузова відпрацьованих газів, пилу і вологи; системи регульованої вентиляції і освітлення за допомогою захищених плафонів;

6) запасне колесо, що установлюється поза фургоном;

7) термін служби до капітального ремонту не менший терміну служби базового транспортного засобу.

Фургони з ізотермічними кузовами, рефрижератори й опалювальні фургони повинні мати теплоізоляцію (нормальну чи посилену), що забезпечує необхідний стандартами коефіцієнт теплопередачі, а рефрижератори й опалювальні фургони, крім того, устаткування, що забезпечує підтримку всередині кузова необхідної температури в залежності від класу, до якого вони віднесені стандартами.

Вибір теплотехнічних властивостей фургонів для перевезення вантажів, що швидко псуються здійснюється на основі теплового балансу, що складається при перевезенні цих вантажів.

Теоретично тепловий баланс будь – якого перевезення вантажів, що швидко псуються визначається в такий спосіб. При розрахунку тепла, яке необхідно відвести із фургона або підвести в нього, необхідно враховувати складові теплового балансу, тобто кількість тепла: Q ₁ що проходить через стінки фургона; Q ₂, що накопичується в теплостійкому фургоні; Q ₃, що накопичується в харчових продуктах та упаковці; Q ₄, що накопичується в агрегатах (трубах, вентиляторах, крюках та ін.) кузова; Q ₅, що віддається продуктом внаслідок біологічних процесів, які відбуваються в ньому: W, що виробляється повітрозавихрювачами (при їх наявності); Q, що поглинається джерелами холоду або віддається джерелом тепла.

Загальне рівняння теплового балансу має такий вигляд:

 

(6.1)

 

Щоб спростити вибір рухомого складу в залежності від різних параметрів перевезень вантажів, що швидко псуються (типу харчових продуктів, тривалість перевезення, зовнішньої температури) використовується спрощена формула теплового балансу, яка має такий вигляд:

 

 

(6.2)

 

де Q — кількість теплоти, яку слід забрати або добавити, ккал;

К — загальний коефіцієнт теплопередачі стінок фургону, ккал/ (м² год. град);

S — середня площа поверхні зовнішньої і внутрішньої стінок, м²;

t_з — середня зовнішня температура під час перевезення, °C;

Т _в— середня температура всередині фургона, °C,

Z — тривалість перевезення, год;

M — маса вантажу (харчового продукту + упаковки), кг;

С — середньозважена питома теплоємність елементів вантажу, ккал/кг;

Δt — різниця між температурою харчового продукту при навантаженні і температурою в кінці перевезення, °C;

M ₁ — маса харчового продукту, кг;

q _пит — кількість теплоти, яка віддається харчовим продуктом при середній внутрішній температурі, ккал/кг·год;

W — кількість теплоти, що виділяється вентиляторами (еквівалент потужності вентиляторів), ккал.

В розрахунку по спрощеній формулі не враховується тепло, що накопичується в ізоляційному матеріалі фургона (Q ₂) та його агрегатах (Q ₄) внаслідок малих значень цих втрат, а інші складові теплового балансу (Q ₁, Q ₃, Q ₅)визначаються для середніх температурних умов. Якщо всередині фургона немає двигунів для приводу вентиляторів, тоді можна також знехтувати кількістю теплоти, що виділяється вентиляторами (W). Використання спрощеної формули можливе лише для фургонів, що мають досить надійну ізоляцію. Для ізотермічних фургонів із тонким шаром ізоляції, де працюють вентилятори, ця формула не використовується.

У спрощеній формулі враховуються:

1. Теплота, що проходить через стінки кузова:

 

(6.3)

 

2. Тепломісткість харчових продуктів і упакування

 

(6.4)

 

де m ₁ — загальна вага продукту;

т ₂ — вага упаковки;

3. Кількість теплоти, що віддається харчовими продуктами q _пит. Ця величина значно змінюється від температури.

Визначення необхідного типу транспортних засобів здійснюється наступним чином:

– якщо Q по спрощеній формулі дорівнює 0, то можна користуватися звичайним ізотермічним рухомим складом (К = 0,5); коли Q = 0, можна повторити розрахунки при К = 0,3 або К = 0,35, якщо передбачається посилена ізоляція;

– якщо Q знову дорівнює 0, то також можна користуватися рухомим складом без навмисного охолодження;

– якщо Q > 0, то слід вибрати рухомий склад із навмисним охолодженням;

– якщо Q < 0, потрібно рухомий склад з опаленням.,

Якщо у спрощеній формулі невідома середня температура зовнішнього повітря, то приймають найменш сприятливу температуру в кінцевому або початковому пункті.

Величину Q, що отримана в результаті розрахунків, необхідно помножити на коефіцієнт α =1,33, що враховує спрощення, зроблені у формулі, і непередбачені фактори.

Для міжміських перевезень доцільно застосовувати напівпричепи – рефрижератори великої вантажопідйомності

 

Алгоритм розрахунку

1. Розрахунок q _р – теплоти, що проходить через стінки кузова, виконується за формулою:

 

(6.5)

 

2. Розрахунок q _s – кількості теплоти, що накопичується в харчових продуктах та упаковках, виконується за формулою (в ккал):

 

(6.6)

 

3. Розрахунок q_Z – кількості теплоти, що віддається харчовими продуктами, виконується за формулою (ккал):

 

(6.7)

 

де

 

(6.8)

 

 

4. Розрахувати Q – кількість теплоти, що поглинається джерелами холоду, або віддається джерелом тепла:

 

(6.9)

 

5. Величину Q, отриману в розрахунку, необхідно помножити на коефіцієнт α = 1,33, який враховує спрощення:

 

(6.10)

 

Приклад розрахунку

З а д а ч а

Перевезти вантаж масою М, при заданому К і найменш сприятливих умовах перевезення вантажу. Зовнішня температура перевезення Т₃, тривалість перевезення z.

 

Вихідні дані:

Т _з = 30°С;

Z = 40 год;

К =0,3;

М = 12000 кг;

Вантаж: свинина без упаковки.

 

Р о з в ’ я з у в а н н я

1) В залежності від типу вантажу по таблиці 3, 4 вибираємо внутрішню Т_В температуру дозволену для перевезення вантажу

 

Т _В = –17°С.

 

2) Вибираємо фургон-рефрижератор по таблиці 5 або 6, який має вантажопідйомність рівну або більшу маси в завданні

Титан (Франція) з вантажопідйомністю 12000 кг

3) Підраховуємо площу внутрішньої поверхні рефрижератора (таблиця 5, 6)

 

 

4) Площа зовнішньої поверхні визначається залежністю:

 

5) Розрахунок середньої площі:

 

 

6) Розрахунок кількості тепла

 

 

де 1 означає, що це максимально допустиме підвищення температури з попереднім охолодженням.

 

 

С ₁ – вибирається з таблиці 1

 

 

З цього випливає, що для перевезення замороженого м'яса (свинини) при заданих умовах необхідно застосовувати ізотермічний кузов із штучним охолодженням. Продуктивність холодильної установки повинна забезпечувати 2485 ккал/год (99401/40). Прийняті умови достатньо жорсткі, оскільки не враховують пониження температури вночі.

 

Питома середньозважена теплоємність (С ₁)