Применение производственных номограмм при определении эффективности использования автомобильного парка

Введение. В производственных условиях при эксплуатации автомобильного транспорта нередко возникают сложности при экономической оценке эффективности использования автомобильного транспорта. Поэтому для производственников чрезвычайно важно, чтобы процесс оценки эффективности грузотранспортных операций был как можно менее трудоёмким и финансово-затратным [3]. Известно, что эффективность использования автомобильного транспорта во многом зависит от объёма выполненных работ за один и тот же промежуток времени. Кроме этого, ранее проведённые исследования [1,2] показывают, что основными системообразующими параметрами, влияющими на объём выполненных работ являются скорость движения, расстояние грузоперевозок, масса груза, время, затраченное на выполнение данной технологической операции и естественно-производственные условия, в которых выполняется транспортная операция. При этом все вышеперечисленные факторы необходимо определять с использованием современных приборно-диагностических методов и способов обеспечивающих точность и достоверность измерений. При проведённых исследованиях это было достигнуто за счёт использования систем глобального позиционирования ГЛОНАСС и

GPS, которые удовлетворяют перечисленным требованиям, учитывая важность результатов, так как любой из обозначенных факторов может существенно повлиять на конечный результат, а именно точность и результативность предлагаемой номограммы.

Исследования по разработке номограмм, позволяющих определить эффективность использованию транспортных средств, проведены на примере автотранспортного комплекса предприятий сельскохозяйственного назначения в Амурской области. В предлагаемой статье приводятся результаты многолетних исследований по практическому определению эффективности использования транспортных средств за счёт применения номограмм.

Материалы и методы. При рассмотрении данного вопроса за основу были взята методика по использованию системы ГЛОНАСС и GPS на автомобильном транспорте, а также методические рекомендации и авторские разработки по оценке состояния дорожного покрытия, как основы движения. Использование данных методик и рекомендаций позволило всестороннее рассмотреть процесс повышения эффективности использования транспортных средств с учетом реальных взаимосвязей системообразующих параметров.

Экспериментальные исследования проводились в реальных условиях эксплуатации автомобильного транспорта на дорогах, не обладающих высокими коэффициентами сцепления, типичных для Амурской области

Результаты исследований обрабатывались с помощью современных методов обработки, применением специализированных программ Mathcad и SigmaPlot v.11.0.

Теория. Эффективность использования автомобильного парка напрямую зависит от следующих показателей: скорости движения, массы перевозимого груза, дальности поездок и условий эксплуатации (в частности коэффициента сцепления колёс с поверхностью). Для Амурской области характерны условия, когда эксплуатация автомобильного парка происходит в условиях, неполной реализации своих тягово-сцепных возможностей по ряду объективных причин: низкой несущей способности покрытия по которому он движется (в весеннеосенний период), наличия снежного покрова и гололёда (зимой). Для выполнения работ, особенно в зимний период, на практике прибегают к следующему методу –используя недогруз транспортного средства, чтобы обеспечить троганье с места в вышеперечисленных условиях.

Это всё приводит к снижению эффективности использования автомобильного парка. Одним из способов решения данной проблемы, как отмечалось ранее в работах [4,5] является использование устройств, позволяющих обеспечить кратковременное увеличение нагрузки на ведущие колёса автомобиля за счёт рационального перераспределения веса приходящегося на колёса прицепа.

Снижение массы перевозимого груза напрямую влияет на величину затрат и как следствие на эффективность Э работы автомобиля в целом:

Э = /(М) = /(Кс),       (1)

где М – масса перевозимого груза, т;

Кс –коэффициент учитывающий величину перераспределения веса между колёсами автомобиля и прицепа.

Коэффициент, учитывающий параметры перераспределение сцепного веса между колёсами автомобиля и прицепа в общем случае определяется по формуле

^С = М/ Моп,            (2)

где Моп - оптимальная масса перевозимого груза предусмотренная заводом изготовителем (грузоподъёмность), т.

Этот коэффициент особенно важен для условий Амурской области, где на протяжении выполнения одной транспортной операции состояние дороги и коэффициент дорожного сцепления способны изменяться несколько раз, особенно зимой, поэтому при планировании транспортных работ необходимо введение коэффициента, учитывающего состояние дорог в зависимости от условий эксплуатации. Для условий Амурской области в зависимости от времени эксплуатации одна и та же дорога может иметь коэффициент сцепления от 0,35 до 0,80.

В общем случае коэффициент состояния дороги, в зависимости от условий эксплуатации можно определить следующим образом:

^сд = Цс/(Рсцн. (3)

При этом за коэффициент сцепления нормального состояния дороги принимаем дорогу, у которой данный коэффициент наибольший.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что при определении эффективности использования автомобильного транспорта необходимо учитывать коэффициент состояния дорожного покрытия, который напрямую зависит от коэффициента, учитывающего перераспределение веса между колёсами автомобиля и прицепа. Таким образом, при работе автомобильного транспорта в условиях бездорожья или временного ухудшения дорожного покрытия, повысить эффективность использования автомобильного транспорта возможно за счет применения устройств позволяющих увеличить величину Ксд, что позволит сохранить значения показателей тягово-сцепных свойств, соответствующих обычным условиям эксплуатации.

Результаты и обсуждение. Для выполнения поставленной задачи были проведены экспериментальные исследования с автомобилем КАМАЗ – 45143 агрегатированном прицепом НЕФАЗ-8560-02 и установленным перераспределяющим устройством, выполненному по патенту РФ № 2493018 – тросопневматическое тягово-догружающее устройство (ТТДУ), авторы – Кузнецов Е.Е., Щитов С.В., Кривуца З.Ф., обеспечивающим кратковременное перераспределение веса между колёсами автомобиля и прицепа

В качестве примера на рисунке 1 представлена номограмма определения величины затрат в зависимости от состояния дороги.

Влияние коэффициента учитывающего состояния дороги на величину затрат, проследим по номограмме, составленной для автомобиля КАМАЗ-45143 с прицепом НЕФАЗ-8560-02 для двух вариантов: движение без груза (γ=0) и движение с грузом (γ=1).

Для построения номограммы использовались данные, полученные с помощью навигационной системы мониторинга движения транспорта ГЛОНАСС и GPS.

Анализ предложенной диаграммы показывает, что при значении коэффициента состояния дороги К С =0,45, что соответствует состоянию грунтовой дороги после дождя при движении автомобиля со скоростью 55 км/ч с грузом величина затрат составит 3,7 МДж/т, а при ис-

Применение производственных номограмм при определении эффективности … пользовании ТТДУ уменьшится до 3,2 МДж/т, то есть снижаются на 14%. Поэтому при планировании работ, связанных с перевозкой груза необходимо учитывать состояние дорог в зависимости от условий эксплуатации, используя предлагаемую номограмму, позволяющую без затрат времени. Для перевода полученных значений в рублёвый эквивалент в данном случае необходимо полученную величину затрат разделить на теплотворную способность используемого топлива и умножить его на цену, сложившуюся в регионе в данный промежуток определить предстоящие затраты не делая времени. сложных математических расчётов практически

Рисунок 1 – Влияние коэффициента состояния дорог на величину затрат при выполнении грузоперевозок: а) при выключенном ТТДУ; б) при включенном ТТДУ

Вывод. Экспериментально установлено, что в процессе выпонения транспортной операции одна и та же дорога может иметь разный коэффициент сцепления, в связи с чем при определении величины затрат с учётом состояния дороги, возможно применение производственных номограмм, разработанных с целью сокращения математических расчётов практически без затрат времени.