Технология

Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке нерудных строительных материалов


  Министерство Общего и профессионального образования Российской федерации

             Ярославский Государственный Технический Университет


                             Кафедра менеджмента



                                            Курсовая работа
                                            защищена с оценкой


                                            Руководитель
                                            Несиоловская Т.Н.
                                            __________________



                 Курсовая работа по дисциплине "Логистика".

      Управление материальными потоками в сфере производства и потребления.

    Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке
                      нерудных строительных материалов.



                                            Работу выполнила
                                            студент группы ЭХМ-40
                                            Тарасова Ю.В._________
                                            20.12.97.



                              ЯРОСЛАВЛЬ 1997г.

                                   РЕФЕРАТ



                      25 с., 4 рис., 16 табл., 3 библ.

      ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ, НЕРУДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ,  ОБЪЕКТЫ,  ПОТОК,  ТРАНСПОРТНЫЕ
СРЕДСТВА, МАССОВОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ, ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ,ОПТИМАЛЬНАЯ  СТРУКТУРА,
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.

      Объектом  исследования  являются   перевозки   нерудных   строительных
материалов из пунктов производства в пункты потребления.
      Цель работы: определение системы оптимального  управления  перевозками
нерудных строительных материалов.
      В процессе работы проводились экспериментальные наблюдения,  обработка
исходных  данных,  расчеты  параметров  управления   потоками   транспортных
средств с применением ПЭВМ “Искра 1030.11”.
      В  результате   проведенных   исследований   разработана   оптимальная
структура  системы  строительных   и   транспортных   машин.   Эффективность
проверялась по приведенным удельным затратам.
      Составленная  методика  может  быть   использована   для   определения
оптимальных  материальных   потоков   (сыпучих   материалов)   вероятностных
условиях производства.
      СОДЕРЖАНИЕ



      ВВЕДЕНИЕ    4


      1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ   5


      2. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ  7

        2.1. Определение локальных стоимостей перевозок  7
        2.2. Определение кратчайшего расстояния в транспортной сети 8
        2.3. Решение задачи  прикрепления  пунктов  производства  к  пунктам
  потребления (транспортная задача)     10
        2.4. Определение количественного состава транспортных средств     12
         2.4.1. Маршрут Е2Е10     12
         2.4.2. Маршрут Е3Е11     15
         2.4.2. Маршруты Е1Е10 и Е1Е11 17
        2.5. Определение оптимального потока материалов в сети 19
         2.5.1. Расчет пропускных способностей ребер транспортной сети   19
         2.5.2. Определение потока минимальной стоимости (задача  Басакера-
    Гоуэна) 19
        2.6. Построение графика перевозки нерудных материалов  21

      ЗАКЛЮЧЕНИЕ  22


      СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ  24


      ПРИЛОЖЕНИЯ  25



      ВВЕДЕНИЕ

      В настоящее время логистика выступает как научное направление, которое
играет ведущую роль  в  рационализации  и  автоматизации  производства.  Эта
наука  охватывает  вопросы  снабжения   предприятия   сырьем,   материалами,
полуфабрикатами, организацию сбыта и  распределения,  то  есть  осуществляет
транспортировку готовой продукции.
      Логистика базируется на  кибернетике,  исследовании  операций,  теории
систем, экономической теории, экономике отрасли и др.
      Основной   целью   логистики    является    рациональное    управление
материальными потоками для удовлетворения спроса и доставки грузов  точно  в
срок. Парадигма логистики: нужный товар нужного качества в нужном месте и  в
нужный срок. Концепция логистики - построение интегрированных  логистических
систем начиная от этапа проектирования до утилизации вторсырья и отходов.
      Суть данной курсовой работы заключается в выработке оптимального
      решения для доставки нерудных строительных материалов на объекты
     строительства с минимальными затратами на доставку и с минимальными
    потерями времени. По ходу выполнения курсовой работы встает вопрос о
    решении комплекса взаимосвязанных задач, результаты каждой из которых
                  является исходными данными для следующих.
      Необходимо решить следующие задачи:
      1. Найти кратчайшие пути в транспортной сети.
      2. Закрепить пункты назначения за пунктами отправления.
      3. Определить оптимальный состава транспортных средств, использующихся
для перевозки строительных материалов.
      4. Определить поток ресурсов минимальной стоимости.
      Все эти задачи являются  актуальными  для  любого  типа  производства,
особенно в условиях новой, рыночной экономики, когда (по  данным  статистики
в настоящее время около 2% времени затрачивается на  производство  продукции
и 85% на  ее  транспортировку  к  месту  назначения.  )  время  и  стоимость
доставки продукции  потребителям  непосредственно  влияет  на  экономические
показатели эффективности работы предприятия.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

      Имеются три карьера с песком (пункты Е1, Е2 и Е3).  Из  этих  карьеров
песок через ряд  промежуточных  пунктов  Е4-Е9  направляется  на  строящиеся
дороги  (пункты  Е10,  Е11).  Транспортная   сеть(схема   1),   по   которой
производится перевозка, представляет собой неориентированный граф G=(Е,  е),
где Е - вершины графа,  соответствующие  конечным  и  промежуточным  пунктам
перевозки, а е —  ребра,  соединяющие  вершины  графа,  в  данном  случае  —
дороги, по которым перевозятся нерудные строительные  материалы.
      Пункты отправления (т.е. карьеры) обслуживаются экскаваторами  с  базы
механизации, каждый из которых имеет определенную производительность.
      Песок  с  карьеров  на  строящиеся  дороги   перевозится   с   помощью
автосамосвалов, которые имеются на автотранспортном предприятии.
      Над ребрами указаны расстояния между  соседними  узлами  (км);  объемы
песка в пунктах  отправления  и  потребность  в  нем  в  пунктах  назначения
приведена в таблице 1.
      Задача состоит в том, чтобы закрепить пункты отправления  за  пунктами
назначения, определить  оптимальный  количественный  и  качественный  состав
автосамосвалов, которые  перевозят  требуемый  объем  песка  с  карьеров  на
объекты  строительства,   и   составить   почасовой   график   работы   этих
автосамосвалов.

                            Таблица 1.  Объемы ресурсов и потребностей в них
|i      |Объем песка, имеющегося в  |Объем песка, требующегося |
|(номер |i-м пункте отправления,    |в i-м пункте назначения,  |
|пункта)|тыс. м3 (аi).              |тыс. м3 (bj).             |
|1      |48                         |65                        |
|2      |22                         |40                        |
|3      |35                         |                          |


      [pic]                                   (1)


      В таблице 2 представлены типы и некоторые характеристики экскаваторов,
работающих на карьерах 1-3.

                                     Таблица 2.  Характеристики экскаваторов
|Номер карьера   |Марка экскаватора      |Объем ковша, м3        |
|1               |Э-6525                 |0,65                   |
|2               |Э - 10011Е             |1,00                   |
|3               |Э - 1252Б              |1,25                   |


      Для перевозки песка используются  имеющиеся  на  АТП  автосамосвалы  с
грузоподъемностью 7, 10, 27тонн.

      [pic]

      Схема   1.   “Транспортная   сеть    с    ограниченными    пропускными
способностями”.



      2. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ


      2.1. Определение локальных стоимостей перевозок

      Задача заключается в определении стоимости перевозки  1  м3  песка  на
расстояние, соответствующее длине каждого ребра.
      Стоимость транспортировки 1 м3  песка  на  1997  год  в  долларах  США
определяется по формуле:
      Сij = (С(l) * 1,02 * 1,57 * 7500*() / 6000;
(2)
      где   С(l) — тарифная плата за перевозку 1 т песка на 1 км., руб.  Она
является переменной величиной и зависит от расстояния Lij (таблица 2);
      ( — плотность песка (1.6 т/м3).
      Прочие  сомножители  являются  поправочными  коэффициентами,   которые
учитывают изменение величины тарифной платы вследствие  инфляции  и  влияния
рыночных факторов.
                            Таблица 3 Тарифная плата за перевозку 1 т. груза

|Расстояние, км   |Тарифная плата за|Расстояние, км   |Тарифная плата за|
|                 |перевозку 1 т.   |                 |перевозку 1 т.   |
|                 |груза 1-го км ,  |                 |груза 1-го км ,  |
|                 |руб на 1984 год  |                 |руб на 1984 год  |
|1                |0,25             |16               |1                |
|2                |0,30             |17               |1,04             |
|3                |0,35             |18               |1,08             |
|4                |0,40             |19               |1,12             |
|5                |0,45             |20               |1,16             |
|6                |0,50             |21-25            |1,28             |
|7                |0,55             |26-30            |1,48             |
|8                |0,60             |31-35            |1,68             |
|9                |0,65             |36-40            |1,88             |
|10               |0,70             |41-45            |2,06             |
|11               |0,75             |46-50            |2,21             |
|12               |0,80             |51-60            |2,44             |
|13               |0,85             |61-70            |2,72             |
|14               |0,90             |71-80            |2,92             |
|15               |0,95             |81-90            |3,12             |
|Свыше - за 1 км+ 3,4 коп           |91-100           |3,32             |

      Рассчитываем стоимость перевозок исходя из  расстояний,  указанных  на
ребрах транспортной сети:
                                   Таблица 4. Локальные стоимости перевозок.

|Ребро (ЕiЕj)          |Расстояние,км         |Стоимость перевозки,  |
|                      |                      |долл/м3               |
|Е1-Е9                 |15                    |3,04                  |
|Е9-Е10                |15                    |3,04                  |
|Е9-Е11                |10                    |2,24                  |
|Е2-Е5                 |11                    |2,40                  |
|Е5-Е6                 |6                     |1,60                  |
|Е6-Е10                |20                    |3,71                  |
|Е6-Е9                 |13                    |2,72                  |
|Е9-Е11                |10                    |2,24                  |
|Е3-Е4                 |14                    |2,88                  |
|Е4-Е8                 |12                    |2,56                  |
|Е8-Е9                 |19                    |3,59                  |
|Е9-Е10                |15                    |3,04                  |
|Е4-Е11                |11                    |2,40                  |


      2.2. Определение кратчайшего расстояния в транспортной сети

      Задача  заключается  в  нахождении  ребер,  соединяющих  каждый  пункт
отправления с каждым пунктом  назначения  и  имеющих  минимальную  суммарную
длину.
      Задача решается составлением минимального дерева-остова.
      Алгоритм, в конечном счете, сводится к перебору  последовательно  всех
возможных вариантов пути и выбору из них кратчайшего.
      Расчет кратчайшего пути производится по формуле:
      Uj=(Ui+Lij),
      где Uj - кратчайшее расстояние до текущего пункта j,км;
      Ui - кратчайшее расстояние до предыдущего пункта i,км;
      Lij - расстояние между i и j пунктами,км.
      В результате решения этой задачи мы получили  набор  из  6  кратчайших
маршрутов, соединяющих между собой  все  пункты  отправления  и  все  пункты
назначения.
      Ниже, в таблице 5, представлены эти маршруты с указанием промежуточных
пунктов, через которые они проходят, и общей длины маршрута.


                        Таблица 5.   Кратчайшие маршруты в транспортной сети
|Маршрут |Промежуточные  |Стоимость перевозки 1м3    |Длина      |
|        |пункты         |песка по маршруту, тыс.    |мар-шрута, |
|        |               |руб.                       |км         |
|Е1Е10   |Е1-Е9-Е10      |4,74                       |30         |
|Е1Е11   |Е1-Е9-Е11      |4,09                       |25         |
|Е2Е10   |Е2-Е5-Е6-Е10   |6,02                       |37         |
|Е2Е11   |Е2-Е5-Е6-Е9-Е11|6,02                       |40         |
|Е3Е10   |               |7,81                       |60         |
|        |Е3-Е4-Е8-Е9-Е10|                           |           |
|Е3Е11   |Е3-Е4-Е11      |4,09                       |25         |

      [pic]

           Схема 2.Графическое изображение найденных кратчайших путей в сети

      2.3.  Решение  задачи  прикрепления  пунктов  производства  к  пунктам
потребления (транспортная задача)

      Целью транспортной задачи является нахождение  наиболее  рационального
способа  распределения  ресурсов,  находящихся  в  пунктах  отправления,  по
пунктам назначения, с учетом стоимости доставки ресурсов.
      Исходные данные для решения  транспортной  задачи  представляют  собой
матрицу. В клетках этой матрицы сверху указаны стоимости (Cij)  перевозки  1
м3 груза из i-го пункта отправления в  j-й  пункт  назначения,  а  в  нижней
части клеток будут показаны объёмы перевозок по этому маршруту (Xij).
      Целевая функция транспортной задачи заключается  в  минимизации  общей
стоимости всех перевозок:
                               F =[pic] ( min
      Ход решения задачи:
      1.  Приводим  исходную  матрицу  (вычитаем  из   Сij   каждой   строки
минимальное значение Сij в этой строке; затем для столбцов,  в  которых  нет
ни одного нуля, из каждого Сij в столбце вычитаем минимальное Сij).



     2. Проводим  первичное  распределение  потока  ресурсов  по  клеткам  с
        нулевой стоимостью и закрываем столбцы и строки.



     3. Поскольку распределение оказалось неоптимальным, т.е. не все столбцы
        оказались закрытыми, проводим преобразование:  выбираем  минимальное
        Cij  среди  клеток,  стоящих  на  пересечении  открытых  столбцов  и
        открытых строк, и вычитаем это значение Cij из значений Cij открытых
        столбцов и прибавляем его к  Cij  закрытых  строк.  Перераспределяем
        поток



4.  Распределение  все  еще  не  оптимально,  но  появилась  цепочка,   т.е.
  последовательность  клеток  с  Cij,   равным   последовательно   0(0*(0’.
  Переносим 35 единиц потока вдоль  цепочки.  Перераспределяем  поток  ,  и
  получаем оптимальную матрицу.



      Стоимость перевозок, соответствующая оптимальному плану, равна
      C = 43000*6,08 + 5000*5,28 + 22000*7,71 + 35000*5,28 = 642260 долл..
      Оптимальные  объемы  перевозок,  полученные   в   результате   решения
транспортной задачи:
      Е1Е10 = 43000 м3
      Е1Е11 = 5000 м3
      Е2Е10 = 22000 м3
      Е3Е11 = 35000 м3
[pic]
   Схема 3. Маршруты перевозок песка от каждого карьера до каждого пункта
                                 назначения.


      2.4. Определение количественного состава транспортных средств


      2.4.1. Маршрут Е2Е10

      Рассмотрим  маршрут  Е2Е10.  Он   представляет   собой   одноканальную
замкнутую систему массового обслуживания с вызовом из одного источника.
      Расстояние между пунктами 37 км.
      Необходимые формулы для расчетов:
           Tц = tож + tпогр + 2L*60/vср + tм + tразг          (1)
      Tц - продолжительность цикла автосамосвала, мин.
      Tож - время ожидания, мин.
      Tпогр - время погрузки, мин.
      L - расстояние между пунктами, км.
      vср - средняя скорость автосамосвала, км/ч (50 км/ч).
      Tм - время маневрирования, мин.
      Tразг - время разгрузки, мин.
      Количество автосамосвалов определяется по формуле
                      m1 = tц / tпогр              (2)
      Эта формула применима в том случае, если автосамосвалы подаются под
загрузку равномерно, а продолжительность погрузки имеет незначительные
отклоненияот среднего значения tц.
      В реальной ситуации величины являются случайными и зависят от
множества факторов, определяемых работой в забое и транспортными условиями.
В результате этого в некоторые моменты времени возникнут простои
экскаватора или автосамосвалов, что приведет к нарушению согласованной
работы.
      Поэтому для расчета машин применяется дополнительная формула:
       m2 = Пэ/Па            (3)
      Коэффициент ожидания (загрузки) определяется по формуле
      [pic]            (4)

                       Таблица 6. Продолжительность погрузки автосамосвалов.
|Емкость ковша,м3       |Грузоподъемность       |Время погрузки,мин     |
|                       |автосамосвала,т        |                       |
|0,65                   |4,5                    |1                      |
|                       |6,0                    |1,7                    |
|1,00                   |7,0                    |2,0                    |
|                       |10,0                   |3,8                    |
|1,25                   |27,0                   |9,2                    |


      Оптимальный комплект машин выбирается из различных комбинаций марок
экскаваторов и автосамосвалов.
         Таблица 7. Варианты комбинаций марок экскаваторов и автосамосвалов.
|Номер варианта  |1      |2      |3      |4      |5      |
|Емкость ковша   |0,65   |       |1,00   |       |1,25   |
|экскаватора, м3 |       |       |       |       |       |
|Грузоподъемность|4,5    |6      |7      |10     |27     |
|автосамосвала,т |       |       |       |       |       |


      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.

       Производительность одного автосамосвала определяется по формуле
      Па = Qa * Кисп * Кв / (tц*(), где            (5)
           Па - производительность автосамосвала, м3/час;
           Qa - грузоподъемность автосамосвала, т;
           Кисп - коэффициент использования грузоподъемности;
           Кв - коэффициент использования по времени (0,9)
           tц - продолжительность цикла автосамосвала, час;
           ( - плотность материала, т/ м3.
           1. Па = 1,48 м3/ч
           2. Па = 1,96 м3/ч
           3. Па = 2,27 м3/ч
           4. Па = 3,18 м3/ч
           5. Па = 8,12 м3/ч

      Количество машин определяется по формулам (1) и (2).
      В таблице 6 рассматривается семейство автосамосвалов q* = {4,5; 6;  7;
10; 27}.

      Tц4.5 = 1,5+1+2*37*60/50+0,5+0,5=92,3 мин
      Tц6 =1,5+1,7+2*37*60/50+0,5+0,5= 93 мин.;
      Tц7 =1,5+2+2*37*60/50+0,5+0,5= 93,3мин.;
      Tц10 =1,5+3,8+2*37*60/50+0,5+1= 95,6 мин.;
      Tц27 =1,5+9,2+2*37*60/50+0,5+1= 101 мин.;



                              Таблица 8        Характеристики автосамосвалов
|Грузопо|Объем  |Tцикла,   |Требуемое         |Коэффициент     |
|дъемнос|ковша, |мин.      |количество машин  |ожидания (()    |
|ть     |м3     |          |(m)               |                |
|автосам|       |          |                  |                |
|освала,|       |          |                  |                |
|т      |       |          |                  |                |
|4,5    |0,65   |92,3      |92      |47      |0,01            |
|6      |       |93        |55      |36      |0,018           |
|7      |1,00   |93,3      |47      |37      |0,021           |
|10     |       |95,6      |25      |27      |0,039           |
|27     |1,25   |101       |11      |14      |0,091           |


      Оптимальная  структура  транспортных   средств   из   всех   вариантов
подбирается  на  основе  минимальных  приведенных  затрат   и   максимальной
производительности.
      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    |p (коэффициент простоя  |w (средняя длина  |
|автосамосвала, т    |экскаватора)            |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
                         (Па= 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;
      [pic]Вероятность простоя экскаватора определяется по формуле:
      [pic];
          Таблица 10. Технико-экономические составляющие затрат на самосвал.
|Грузоподъемность |а                |b                |Qa               |
|автосамосвала, т |                 |                 |                 |
|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  Е3Е11.  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}.

      Tц4.5 = 1,5+1+2*37*60/50+0,5+0,5 = 65,2мин.;
      Tц6 =1,5+1,7+2*37*60/50+0,5+0,5= 65,5 мин.;
      Tц7 =1,5+2+2*37*60/50+0,5+0,5= 67,8мин.;
      Tц10 =1,5+3,8+2*37*60/50+0,5+1= 76,5 мин.;
      Tц27 =1,5+9,2+2*37*60/50+0,5+1= 101 мин.;



                        Таблица 12.            Характеристики автосамосвалов
|Грузоподъемность|Tцикла,   |Требуемое         |Коэффициент     |
|автосамосвала, т|мин.      |количество машин  |ожидания (()    |
|                |          |(m)               |                |
|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    |p (коэффициент простоя  |w (средняя длина  |
|автосамосвала, т    |экскаватора)            |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, |Грузоподъемно|Количество   |Приведенные  |Удельные     |
|м3           |сть          |автосамосвало|затраты, руб |приведенные  |
|             |автосамосвала|в            |             |затраты, руб |
|             |, т          |             |             |             |
|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
                        (Па= 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 и Е1Е11


      Из карьера Е1 обслуживаются два объекта строительства: Е10 и Е11.
      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.

      Tц6 =1,5+2,7+2*36*60/50+0,5+0,5= 77,2 мин.;
      Tц7 =1,5+3+2*36*60/50+0,5+0,5=77,5 мин.;
      Tц10 =1,5+4,8+2*36*60/50+0,5+1=79,8 мин.;
      Tц27 =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|Tцикла,   |Требуемое         |                |
|автосамосвала, т|мин.      |количество машин  |                |
|                |          |(m)               |                |
|6               |77,2      |29      |29      |                |
|7               |77,5      |26      |31      |                |
|10              |79,8      |17      |22      |                |
|27              |88,5      |7       |13      |                |


      В таблице 8 приведены результаты расчетов по семейству  автосамосвалов
q* = {6; 7; 10; 27} для маршрута Е1Е11 длиной 25 км.

                            Таблица 16  Характеристика работы автосамосвалов
|Грузоподъемность|Tцикла,   |Требуемое         |                |
|автосамосвала, т|мин.      |количество машин  |                |
|                |          |(m)               |                |
|6               |65,2      |24      |25      |                |
|7               |65,5      |22      |26      |                |
|10              |67,8      |14      |19      |                |
|27              |76,5      |6       |11      |                |


      Tц6 =1,5+2,7+2*40*60/50+0,5+0,5=  65,2мин.;
      Tц7 =1,5+3+2*40*60/50+0,5+0,5=65,5 мин.;
      Tц10 =1,5+4,8+2*40*60/50+0,5+1=67,8 мин.;
      Tц27 =1,5+13,5+2*40*60/50+0,5+1= 76,5мин.;

           2. Па = 2,80 м3/ч
           3. Па = 3,24 м3/ч
           4. Па = 4,48 м3/ч
           5. Па = 10,72 м3/ч


      Необходимое количество автосамосвалов для каждого  комплекта  машин  и
для  каждого  маршрута  рассчитывается  по  формулам  (1)  и  (2).   Среднее
количество машин по двум лучам определяется по формуле:

      [pic]

      где m1 и m2 - рассчитанное количество автосамосвалов по каждому лучу;

      tц1, tц2 - рассчитанная  продолжительность  циклов  автосамосвалов  по
каждому лучу.

      Таблица . Количество автосамосвалов, необходимых для маршрутов Е1-Е10
и Е1 - Е11.
|Маршрут    |Грузоподъем|Количество |Количество |Максимально|
|           |ность      |автосамосва|автосамосва|е          |
|           |автосамосва|лов(m1)    |лов(m2)    |количество |
|           |ла,т       |           |           |автосамосва|
|           |           |           |           |лов        |
|Е1-Е10     |6          |29         |29         |29         |
|           |7          |26         |31         |31         |
|           |10         |16         |22         |22         |
|           |27         |7          |13         |13         |
|Е1-Е11     |6          |24         |25         |25         |
|           |7          |22         |26         |26         |
|           |10         |14         |19         |19         |
|           |27         |6          |11         |11         |


      Целесообразно использовать автосамосвалы с грузоподъемностью 10 и 27
тонн.
      mср1=(22*79,8+19*67,8)/(79,8+67,8)=21
      mср2=(13*88,5+11*76,5)/(88,5+76,5)=12
      mср1=(22*79,8+11*76,5)/(79,8+76,5)=17
      mср1=(13*88,5+19*67,8)/(88,5+67,8)=16
      Далее максимальное число автосамосвалов распределяется по двум лучам
по формулам:
      m1"=tц1/tц1+tц2;
      m2"=tц2/tц1+tц2;
      Суммарная производительностьсистемы представлена в таблице.
|№                |Е1-Е10           |Е1-Е11           |Для всей системы:|
|                 |m1"     |m1"*Па  |m2"     |m2"*Па  |m1"*Па+m2"*Па    |
|1                |12      |45,6    |9       |162,12  |207,72           |
|2                |6       |22,8    |6       |96,94   |119,94           |
|3                |9       |34,2    |8       |85,76   |119,96           |
|4                |9       |96,48   |7       |26,6    |123,08           |


      Выбирается тот комплект машин, который обеспечивает максимальную
производительность, в пределах условия m1"*Па+m2"*Па>Пэ на 20%. Этому
условию удовлетворяет вариант
      Экскаватор с объемом ковша 1,00
      12 автосамосвалов грузоподъемностью 10 т на маршрут Е1-Е10;
      9автосамосвалов грузоподъемностью 10 т на маршрут Е1-Е11;


      2.5. Определение оптимального потока материалов в сети


      2.5.1. Расчет пропускных способностей ребер транспортной сети

      [pic]
      Cij*=Cij, если 0

смотреть на рефераты похожие на "Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке нерудных строительных материалов"