НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ і ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ
механіко-технологічний факультет
КАФЕДРА ТРАНСПОРТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ та засобів у апк
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання курсового проекту з дисципліни
«Взаємодія видів транспорту»
ДЛЯ СТУДЕНТІВ НАПРЯМУ
«Транспортні технології (за видами транспорту)»
Київ-2017
УДК 631.173.2/075.8
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Взаємодія видів транспорту» для студентів напряму «Транспортні технології (автомобільний транспорт)»підготував професор кафедри транспортних технологій та засобів у АПК С.Г. Фришев та доцент О.А. Дьомін.
.
Рекомендовано вченою радоюмеханіко-технологічного факультету
НУБіП України. Протокол №1 від 19.09.2016 року.
Укладачи: проф. С.Г. Фришев, доцент О.А. Дьомін.
Рецензенти: проф. В.Д.Войтюк, доцент Р.В. Шатров.
Навчальне видання
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання курсового проекту з дисципліни «Взаємодія видів транспорту»» для студентів напряму
«Транспортні технології (автомобільний транспорт)»
Ум. Друк. Арк. 2,5.
Наклад 50пр.
Видавничий центр НУБіП України.
03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 15
МЕТА І ЗАДАЧІ КУРСОВОЇ РОБОТИ
Мета курсового проекту - закріплення теоретичних знань по дисципліні "Взаємодія видів транспорту", придбання практичних навичок по визначенню оптимального варіанта організації взаємодії сільськогосподарських машинних агрегатів, транспортно-технологічних машин та автомобільного транспорту в польових умовах і транспортних вузлах.
При виконанні курсового проекту необхідно користуватися результатами сучасних досягнень науки і техніки в організації перевізних процесів, механізації вантажно-розвантажувальних робіт, керуванні складними виробничими об'єктами на автомобільному транспорті.
Для рішення поставлених завдань студент повинний знати основи загальнонаукових, загально інженерних і спеціальних дисциплін: прикладну математику, інженерну графіку, інформатику, автомобільні дороги, вантажні автомобільні перевезення, вантажознавство, комплексну механізацію виробничих процесів в АПК й вантажно-розвантажувальних робіт.
У двох розділах курсового проекту пропонується розглянути методики аналізу пропускної здатності збирально-транспортного комплексу для удосконалення його складу
У процесі виконання роботи студент повинний вміти зробити розрахунок і аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу для удосконалення його складу шляхом зменшення кількості транспортних засобів за рахунок зменшення часу їх обороту, визначити оптимальний рівень завантаження каналу взаємодії, розрахувати обсяги перевалки за різними варіантами з залізничного транспорту на автомобільний .
СТРУКТУРА І ОБСЯГ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ
Для виконання курсового проекту кожний студент одержує від керівника курсового проекту індивідуальне завдання , що може наводити реальну ситуацію на виробництві.
Виконання курсової роботи проводиться відповідно до графіка, наведеного у табл. 1.
Таблиця 1 - Графік виконання курсового проекту
Найменування етапу |
Орієнтований обсяг |
|
курсового проекту |
рукописних аркушів |
% |
Вступ |
1 |
5 |
1. Визначення та аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу |
10 |
32 |
2.Визначення раціональних параметрів перевезення вантажів |
20 |
65 |
Висновки |
1 |
3 |
Всього |
31 |
100 |
ВСТУП
У вступі студент повинен стисло показати актуальність виробничих процесів в галузі взаємодії видів транспорту, описати проблемну ситуацію, що розглядається в курсовому проекті і викласти її основний зміст.
Під час збирання урожаю сільськогосподарської продукції із застосуванням перевантажувальної технології транспортний процес містить прийом продукції від збирального комбайна (завантаження), транспортування з перевантаженням до приймального пункту, розвантаження продукції та порожнього пробігу до поля. Цей процес характеризується взаємодію всіх складових сучасного технологічного ланцюга «поле - комбайни – причеп-перевантажувач – автотранспортні засоби», яка визначає продуктивність комбайнів та транспортних засобів (ТЗ). Раціональне співвідношення між параметрами технологічного процесу можливо встановити при дослідженні роботи комплексу збиральних і транспортних машин шляхом аналізу його пропускної здатності.
1 Визначення та аналіз пропускної здатності збирально-транспортного комплексу
Мета роботи – оволодіти методикою аналізу пропускної здатності збирально-транспортного комплексу для удосконалення його складу.
1.1 Умови ефективної роботи збирально-транспортного комплексу (зтк)
Збиральні бункерні комбайни використовуються як транспортно-технологічні засоби для виконання таких технологічних операцій:
збирання урожаю сільськогосподарських культур (зерна, цукрових буряків, коренебульбоплодів та ін.) та завантаження його в бункер;
вивантаження продукції з бункера в кузов транспортного засобу під час руху комбайна або на зупинці.
Розглянемо пропускну здатність збирально-транспортного комплексу із застосуванням зернозбиральних комбайнів (ЗК). Для усунення простоїв в технологічний ланцюг вводиться проміжна ланка – міжопераційний компенсатор, и перевезення здійснюється по схемі комбайн - компенсатор – автомобіль - тік. В якості компенсатору застосовується як правило причеп-перевантажувач (ПП).
Зерно з бункера комбайна вивантажується в бункер (кузов) причепа-перевантажувача, яким транспортується до краю поля, де перевантажується у великовантажні автомобілі для перевезення у хлібоприймальні пункти. Здійснюється найбільш раціональний технологічний процес транспортування зерна від комбайнів - перевезення з перевантаженням, який дозволяє суттєво підвищити продуктивність ЗК за рахунок виключення їх простоїв та не допустити ущільнення грунту в полі великовантажними АТЗ. Виконується робота технологічного ланцюга «поле – ЗК – ПП – АТЗ», де працюють три типа мобільних пунктів взаємодії у ланках: «поле - ЗК», «ЗК – ПП» та «ПП – АТЗ».
Необхідною умовою ефективної роботи збирально-транспортного комплексу (ЗТК) для перевантажувальної технології є виконання умови, при якої забезпечується максимальна пропускна здатність першої ланки «поле - ЗК», а також не гальмується робота другої та третьої ланки, що відображається наступними виразами:
, (1)
, (2)
де
-
пропускна здатність першої ланки «поле
– ЗК»;
-
пропускна здатність другої ланки «ЗК
– причіп-перевантажувач (ПП)»;
-
пропускна здатність третьої ланки «ПП
– автотранспортний засіб (АТЗ)».
Таким чином відсутність гальмування роботи першої головної ланки досягається раціональним режимом взаємодії першої і другої ланок, першої і третьої ланок.
Основні кроки аналізу пропускної здатності – це визначення необхідної пропускної здатності окремих ланок ЗТК, зіставлення пропускної здатності другої і третьої ланок, а потім вибір та аналіз альтернативних варіантів, що дозволяють подолати можливу суттєву різницю між їх значеннями.
Пропускна здатність ланок ЗТК із урахуванням детермінованого підходу
ВИХІДНІ ДАНІ
Пропускна здатність першої ланки «поле – ЗК» ланцюга з урахуванням детермінованого підходу (в бункерах за робочий день) визначається як
,
бунк./р.д, (3)
де
—
тривалість робочого циклу ЗК ;
tБ — час заповнення бункера комбайна:
,
год.; (4)
ωК — об'єм бункера комбайна, м3;
dв — об'ємна маса зерна (0,75), т/м3;
-
продуктивність ЗК за годину робочого
(основного) часу, яка знаходиться за
даними технічної характеристики ЗК
(табл.
1);
tX – тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна (заповнення бункера зерном), визначається як
ТР — розрахунковий основний час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин:
;
-
коефіцієнт використання
часу зміни, який для
перевантажувальної технології приймається
як
=0,81;
-
кількість (одиниць) комбайнів, що
необхідні для збирання урожаю з площі
поля S,
га при урожайності зерна U, т/га та
продуктивності
комбайна за годину змінного часу
знаходиться
за формулою (числові значення в табл..
1):
,
од., (5)
де СEILING – функція, яка повертає найближче більше ціле значення;
КЗМ – коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін (ТЗМ=8 год), що працює комбайн за робочий день (добу);
ТЗМ – тривалість зміни (ТЗМ=8 год);
ДР – кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів);
- продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як
,
т/год., (6)
Пропускна здатність другої ланки «ЗК – ПП» визначається як
, (7)
де
-
кількість бункерів зерна, що завантажується
в ПП за одну його їздку і яка дорівнює
кількості одиниць ЗК, що обслуговуються
одним ПП, визначається як
(8)
-
коефіцієнт
робочих ходів , величина якого визначається
як відношення сумарної довжини робочих
ходів ЗК до сумарної довжини робочих
та холостих ходів. Середня
величина коефіцієнту
робочих ходів за даними літературних
джерел дорівнює
= 0,9.
-
тривалість робочого циклу (обороту) ПП,
що знаходиться з рівняння
; (9)
КМ – коефіцієнт, що враховує додатковий час на маневрування ПП при розвантаженні ПП, КМ =1,5 ;
WШК – продуктивність вивантажувального шнека ЗК, т/год. (табл. 1);
WШП – продуктивність вивантажувального шнека ПП, для розрахунків приймаємо WШП = 1,5 WШК.
Кількість ПП, які обслуговують групу ЗК, визначаємо як
,
од. (10)
Вантажопідйомність ПП визначиться як
,
т . (11)
Пропускна здатність третьої ланки «ПП – АТЗ» визначається як
,
бунк./р.д., (12)
де
ТРЦ
— розрахунковий цикловий
час робочого дня,
який залежить від організації взаємодії
роботи машин,
; 
- коефіцієнт циклового часу зміни, який
приймається
=0,90.
-
тривалість робочого циклу (обороту)
АТЗ.
,
год; (13)
—
тривалість
перебування автомобіля в пункті
розвантаження, яка залежить від рівня
механізації і організації робіт,
приймаємо 0,1 год;
lij — відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);
,
км/год
—
середня технічна швидкість автомобіля
на шляху від поля на тік.
Кількість автомобілів або груп АТЗ для перевезення зерна визначається як:
од. (15)
Де
-технологічна продуктивність ЗК;
продуктивність
АТЗ;
.
Аналіз пропускної здатності окремих ланок технологічного ланцюга
При виконанні умови проаналізуємо можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої – пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення на одну одиницю кількості автомобілів на перевезенні зерна. Для аналізу приймаємо умову граничну пропускної здатності для третьої ланки як
, (15)
де
- пропускна здатність третьої ланки зі
зменшенням кількості АТЗ до nА1
= nА
-1 та відповідним зменшенням тривалості
циклового часу до T
.
,год. (16)
Необхідне зменшення тривалості обороту АТЗ визначиться як
год. (17)
Це зменшення досягається за рахунок підвищення швидкості АТЗ, яка визначається як
(18)
Зміст і послідовність виконання роботи
В одержаному індивідуальному завданні для виконання роботи ( таблиці 1) вказані технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи збирально-транспортного комплексу.
На підставі викладеного матеріалу необхідно виконати наступне.
Використовуючи відповідні формули для детермінованого підходу ( 3-14) розрахувати склад, визначити технічну характеристику машин ЗТК (їх маркі) та пропускну здатність:
першої ланки «поле – ЗК»;
другої ланки «ЗК – ПП»;
третьої ланки «ПП – АТЗ».
При цьому марки та технічну характеристику ПП та АТЗ необхідно вибрати з технічної літератури або інтернету.
3) Встановити умови відсутності їх гальмування роботи машин ЗТК відповідно виразів (1-2) .
4) Проаналізувати можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої – пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення кількості автомобілів на одну одиницю при перевезенні зерна та запропонувати альтернативний варіант роботи третьої ланки, який дозволяє усунути суттєву різницю її пропускної здатності в порівнянні з другою. При цьому необхідно застосувати рівняння (15-18).
Порівняти варіанти та вибрати раціональний склад ЗТК.
Зробити висновки:
- шляхом подання одержаних числових значень підтвердити виконання необхідних умов ефективної роботи ЗТК для перевантажувальної технології;
- вказати можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до граничного значення.
Таблиця 1 - Варіанти завдання: технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи ЗТК
№ варіанту |
Марка зернозбирального комбайна |
Країна виробник |
Технічна характеристика комбайна |
Агротехнічні умови |
|||||
|
Продукт. за год. основного часу WKP, т/год. |
Продукт вивант. шнека WШК, т/год. |
Міст кість
бункера
|
Площадь поля, S, га |
Урожайність, U т/га |
Віддаль перевезень зерна, lij, км |
Середня технічна швидкість АТЗ, vТ , км/год |
||
1 |
Скиф - 330 |
Україна |
20 |
200 |
10 |
2600 |
5,5 |
12 |
25 |
2 |
Вектор 410 |
Росія |
10 |
135 |
6 |
1650 |
4 |
10 |
24 |
3 |
Акрос 530 |
Росія |
14 |
150 |
9 |
1750 |
5 |
20 |
26 |
4 |
Джон-Дір 9500 |
США |
17,6 |
160 |
11,0 |
2350 |
6 |
18 |
25 |
5 |
Кейс 2166 |
США |
17 |
170 |
10,0 |
2500 |
6,5 |
12 |
24 |
6 |
Клас Мега 204 |
ФРН |
15,5 |
150 |
10 |
2100 |
4 |
14 |
26 |
7 |
Джон-Дір STS |
США |
17 |
170 |
11 |
2300 |
5 |
12 |
25 |
8 |
СК-5М-1 Нива |
Росія |
7,2 |
80 |
3,0 |
1300 |
6 |
6 |
24 |
9 |
Дон- 1500 |
Росія |
11,5 |
110 |
6 |
1900 |
6,5 |
12 |
26 |
10 |
КЗС-812 |
Беларусь |
12 |
130 |
5,5 |
1980 |
5,5 |
10 |
25 |
11 |
Скиф - 290 |
Україна |
17 |
170 |
8,5 |
2200 |
4 |
16 |
24 |
12 |
Джон-Дір 9600 |
США |
13,6 |
150 |
11,0 |
1930 |
5 |
18 |
26 |
13 |
Кейс 2166 |
США |
17 |
170 |
10,0 |
2250 |
6 |
12 |
25 |
14 |
Клас Мега 204 |
ФРН |
15,5 |
150 |
10 |
2150 |
6,5 |
14 |
24 |
15 |
Джон-Дір STS |
США |
17 |
170 |
11 |
2580 |
4 |
12 |
26 |
16 |
Нью Холенд ТС |
Голланд |
14 |
170 |
6 |
1800 |
5 |
8 |
25 |
17 |
Дон- 1500 |
Росія |
11,5 |
110 |
6 |
1850 |
6 |
12 |
24 |
18 |
СК-5А Нива |
Росія |
5 |
80 |
3,0 |
1200 |
6,5 |
6 |
26 |
19 |
Палессе GS16 |
Беларусь |
24 |
210 |
10 |
2600 |
5,5 |
16 |
25 |
20 |
КЗС-1218 |
Беларусь |
18 |
160 |
8 |
2400 |
4 |
12 |
24 |
21 |
Кейс 2166 |
США |
17 |
170 |
10,0 |
2700 |
5 |
12 |
26 |
22 |
Клас Мега 204 |
ФРН |
15,5 |
150 |
10 |
2600 |
6 |
14 |
25 |
23 |
Джон-Дір СTS |
США |
17 |
170 |
11 |
2500 |
6,5 |
12 |
24 |
24 |
СК-5М-1 Нива |
Росія |
7,2 |
80 |
3,0 |
1300 |
4 |
6 |
26 |
25 |
Дон- 1500 |
Росія |
11,5 |
110 |
6 |
1950 |
5 |
12 |
25 |
26 |
КЗС-812 |
Беларусь |
12 |
130 |
5,5 |
2080 |
6 |
10 |
24 |
27 |
Скиф - 290 |
Україна |
17 |
195 |
8,5 |
2300 |
6,5 |
16 |
26 |
28 |
Джон-Дір 9500 |
США |
13,6 |
160 |
11,0 |
1990 |
5,5 |
18 |
25 |
29 |
Кейс 2166 |
США |
17 |
170 |
10,0 |
2450 |
4 |
12 |
24 |
30 |
Клас Мега 204 |
ФРН |
15,5 |
150 |
10 |
2350 |
5 |
14 |
26 |
,
м3