автореферат диссертации по , 05.00.00, диссертация на тему:Исследование некоторых вопросов организации перевозок хлопка-сырца

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЩШЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР_

Московский автомобильно-дорожный институт

Аспирант ФАТТИДЙНОВ Б.Р.

у

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВОПРОСОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ХЛОПКА-СЫРЦА

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители: Доктор техничесшзущк, профессор

Кандидат экономических наук, доцент Б.Л.ГЕРОШШУС

г.Москва, 1965 г.

СОДЕРЖАНИЕ

СЕР»

Введение................... I

| ШВА I - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ТРАНСПОРТИРОВКИ

-- ХЛОПКА-СЫРЦА................ 6

ГЛАВА П - ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА,

- ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ1ЕРЕВ03КИ

ХЛШША-СНРЦА ................ 17

§ I* Общие положения..........♦..... 17

§ 2. Современное состояние вопроса.

Задача г цель................. 17

§ 3« Условия полного использования грузоподъемности подвижного состава при перевозке хлопка-сырца................. 24

§ 4« Определение зависимости веса подвижного состава от удельного объема его кузова и анализ использования веса подвижного состава при перевозке хлопка-сырца....... 25

4 § 5* Изучение трудовых затрат, связанных с * процессом трамбовки хлопка-сырца ....... 32

§6. Выбор оптимального значения удельного

объема кузова подвижного состава ....... 38

ГЛАВА Ш - ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СХЕМ ТРАНСПОР-——' ТИРОВКИ ХЛОПКОВЫХ ГРУЗОВ.......... 49

§ I* Общие положения......... ....... 49

§ 2* Состояние вопроса и задача исследования . . .. 50

§ 3. Математическая формулировка и модель задачи планирования перевозок хлопковых грузов........................55

§ 4. Сбор и подготовка исходных материалов ♦ . . .. 66

§ 5. Результаты решения задач по определению оптимальных схем перевозок хлопковых грузов на ЭЦВМ и юс анализ 70

ГЛАВА 1У - ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ХЛ0ПК03АГ0Т0ВИ--— ТЕЛЬНОГО ПУНКТА ПРИ ПРИЕМКЕ И РАЗГРУЗКЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ > КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ ...............74

§ I. Общие положения................ 74

§ 2. Состояние вопроса и задача исследования ......................76

§ 3. Математическая формулировка и модель

задачи ................ ..... 85

§ 4. Исследование операций технологического процесса приемки и разгрузки хлопка-сырца в хлопкозаготовительном пункте......91

§ 5* Исследование случаев, допускающих

аналитическое решение ..... ....... . 104

А. Задача первого типа............. 106

В* Задача второго типа ............. III

§ 6* Моделирование процесса приемки и разгрузки

хлопка-сырца на ЭЦВМ ........ ...... 114

A. Сущность статистического моделирования ..... 114

Б. Формализация процесса приемки и

разгрузки хлопка-сырца ................115

B. Блок-схемы алгоритма, моделирующего процесс приемки и разгрузки хлопка-

сырца ....................132

§ 7. Пример использования разработанного алгоритма при определении потребного количества оборудования в хлопкозаготовительном пункте..............145

Заключение.................161

Литература.................167

ВВЕДЕНИЕ

Принятая историческим ХХП с"ездом Программа Коммунистической партии Советского Союза предусматривает в качестве основной экономической задачи создать в течение двух десятилетий материально-техническую базу коммунизма*

За этот период промышленное производство в нашей стране должно возрасти не менее чем в шесть раз, в три с половиной раза увеличится производство сельскохозяйственной продукции.

В частности, производство хлопка-сырца за двадцатилетний период (1960-1980 гг) возрастет в два с половиной раза с 4,3 до 10-11 млн. тонн, более 80% которых произведут республики Средней Азии.

Мартовский Пленум Центрального Комитета партии (1965 г.) наметил конкретные мероприятия по значительному увеличению производства сельскохозяйственных продуктов и улучшению организации труда в сельском хозяйстве.

Решения Мартовского Пленума открыли широкий простор для более эффективного использования внутренних резервов и в хлопководстве.

При намеченном росте производства хлопка-сырца весьма важной задачей является вопрос улучшения организации уборки и заготовки.

Одним из основных элементов организации уборки и заготовки хлопка-сырца следует считать транспортный процесс, который требует значительных материальных и трудовых затрат.

Затраты, связанные с хранением, транспортировкой и перегрузкой хлопка-сырца составляют более 50% расходов, связанных с его производством. Снижение этих расходов имеет определенное значение как для хлопкоочистительной промышленности, так и для сельского хозяйства.

В последнее время работниками транспорта? хлопкоочистительной промышленности и сельского хозяйства проделана огромная работа по улучшению организации перевозок хлопка-сырца* Так, до недавнего времени хлопок-сырец от колхозов и совхозов до хлопкозаготовительных пунктов и от хлопкозаготовительных пунктов до хлопкоочистительных заводов перевозился в мешках и канарах. В настоящее время ухе более 90% производимого хлопка-сырца во всех республиках Средней Азии перевозится бестарно.

Бестарный способ перевозки хлопка-сырца начал применяться с 1956 года. Колхозы и совхозы Таджикистана являются пионерами среди братских хлопкосеющих республик по внедрению бестарного метода перевозки хлопка-сырца.

Практика показала, что применение прогрессивного бестарного метода перевозки хлопка-сырца улучшает систему заготовки и что ее применение позволяет высвободить большое количество людей, занятых на перевозке хлопка-сырца и избежать излишних денежных и материальных затрат.

Наряду с внедрением бестарного метода перевозки конструируются и внедряются новые высокопроизводительные погрузочно-разгрузочные машины и средства для транспортировки хлопка-сырца.

Однако, несмотря на вышеуказанные мероприятия, транспортные издержки хлопкоочистительной промышленности и сельского хозяйства составляют значительную величину.

Некоторые причины высокой стоимости организации перевозок хлопка-сырца заключаются в следующем:

Хлопок-сырец как насыпной груз имеет небольшой обпемный

вес, который в зависимости от разновидности, сорта, влажности и способа сбора колеблется от 60 до 80 кг/м3. Вследствие такого незначительного объемного веса при осуществлении бестарной перевозки хлопка-сырца коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава (в том числе специализированных) не превышает 0,540,6«

Поэтому для повышения коэффициента использования грузоподъемности в настоящее время применяют трамбовку хлопка-сырца в кузове подвижного состава, что связано со значительными трудовыми затратами.

Другой путь повышения коэффициента использования грузоподъемности подвижного состава связан с увеличением объема кузова. Однако, увеличение объема кузова подвижного состава при прочих равных условиях приводит к снижению номинальной грузоподъемности, повышению капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

Поэтому необходимо определить такой объем кузова подвижного состава, который обеспечивал бы минимум транспортных издержек при достаточно высоком использовании грузоподъемности.

В настоящее время при осуществлении транспортировки хлопка-сырца из колхозов и совхозов на хлопкопункты и от внезаводских хлопкозаготовительных пунктов на хлопкоочистительные заводы имеются неоправданные, нерациональные перевозки, так как закрепление колхозов и совхозов за хлопкозаготовительными пунктами и хлопкозаготовительных пунктов за хлопкоочистительными заводами, при большом их количестве, производит ся приближенно, без использования объективных методов решения, которые в настоящее время разработаны.

Правильное планирование перевозки хлопка-сырца является сложной задачей, при решении которой необходимо учитывать различные факторы, влияющие на организацию его перевозки.

Такими факторами являются, например, многоэтапность транспортировки хлопка-сырца, дальнейшая перевозка продуктов его переработки, затраты, связанные с перегрузкой, во внезаводском хлопкозаготовительном пункте и т.д.

Оптимального решения задачи планирования перевозки хлопка-сырца можно достичь при применении математических методов и электронно-цифровых вычислительных машин.

Математические методы в настоящее время являются одним из важнейших средств технико-экономического планирования в любой отрасли народного хозяйства.

Опыт их применения показывает, что при правильно составленной экономико-математической модели задачи, отражающей фактические условия перевозок и решении на электронно-цифровых вычислительных машинах, можно достичь значительного экономического эффекта»

Хотя общие экономико-математические модели задач планирования перевозок грузов разработаны, решение задач в конкретных условиях требует учета новых факторов и дополнительных ограничений, которые не учитываются в общих моделях.

При высоких темпах сбора хлопка-сырца, составляющих 3-5% от валового сбора ежедневно, в хлопкозаготовительном пункте скапливается огромное количество подвижного состава. Подвижной состав, прибывший в хлопкозаготовительный пункт для сдачи хлопка-сырца, проходит многократную обработку /контроль качества хлопка-сырца, взвешивание груженого подвижного состава, разгрузка и т.д./.

Время ожидания подвижного состава начала обработки в различных пунктах и время проведения операций контроля, взвешивания, разгрузки и т.д. составляет до 3-х часов времени работы транспортных средств.

Поэтому снижение времени пребывания подвижного состава в хлопкозаготовительном пункте имеет весьма важное значение.

Следует отметить, что снижения времени пребывания подвижного состава в хлопкозаготовительном пункте можно было бы достичь концентрированием большого количества людей и оборудования для проведения различных операций. Однако, такое решение вопроса следует считать односторонним, так как приобретение этого оборудования связано с большими дополнительными затратами.

Поэтому уменьшение времени пребывания подвижного состава в хлопкозаготовительном пункте должно быть решено с учетом экономической целесообразности увеличения количества оборудования и людей на различных операциях по приемке и разгрузке хлопка-сырца.

В соответствии с вышеизложенным в диссертации сделана попытка решить следующие задачи:

1) Выбор параметров подвижного состава, предназначенного для перевозки хлопка-сырца;

2) Определение оптимальных схем транспортировки хлопковых грузов;

3) Организация приемки и разгрузки хлопка-сырца в заготовительном пункте и выбор количества приемного оборудования.

Разработка указанных выше вопросов на уровне научных

знаний во многом будет способствовать улучшению организации перевозок хлопка-сырца и снижению транспортных издержек в

хлопкоочистительной промышленности и в сельском хозяйстве*

ГЛАВА I - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ТРАНСПОРТИРОВКИ --ХЛОПКА-СЫРЦА

Физико-механические е.'о свойства, хлопка-сырца, технология производства и заготовки являются основными факторами, определяющими выбор методов организации перевозок*

В связи с этим в данной главе рассматривается краткая характеристика хлопка-сырца, как насыпного груза, этапы транспортировки и технология организации работ в хлопкозаготовительном пункте.

Хлопок-сырец, как насыпной груз, по своей структуре может быть отнесен к категории волокнистых тел и рассматривается как связный материал, который является как бы промежуточной ступенью между хорошо сыпучими и твердыми телами*

Масса хлопка-сырца состоит из долек, формирующихся в процессе развития коробочек хлопчатника.

Долька состоит из группы семян-летучек, концы которых в процессе развития перемешались настолько, что для их разделения требуется приложить некоторое усилие. Силы связности волокон летучек внутри отдельных долек хлопка-сырца выше, чем связность отдельных долек.

Хлопок-сырец,как насыпной груз, характеризуется следующими- основными физико-механическими свойствами;

1. Обпемным весом;

2. Пористостью;

3. Влажностью;

4. Сжимаемостью.

Эти свойства хлопка-сырца были подробно изучены многими авторами. К.т.н.Мирошниченко Г.И. в своей работе /65) приводит следующую зависимость объемного веса хлопка-сырца от раг-

новидности, сорта, способа сбора, влажности и засоренности (таблЛ).

Таблица I

Зависимость объемного веса хлопка-сырца от влажности, засоренности и способа сбора

1№>

Юс

пп

Сорт~хлопч5т= ника и сорт хлопка-сырца

"Характер хлопка-сырдаТ ~ ЗГ ^;0бъеД-

влаж- :засо-;яыход во-:порис-i коэффи-. ный

ПАМП* • ллп . *-гглтмтл * пплшт 'ппдпп * пал da.

ность ;рен- :локна % :ностьГ %

• % I

тость .циент .вес на-

:порис- ГСЫПН0Г( ;тости :хлопчатника

1 108 ф I сорт,

ручной сбор 8,1 1,42 35,0

2 108 ф I сорт,

маш. сбор 21,2 7,42 35,0

95 19,6 64,0

96 23,4 к94,0

3 108 ф I сорт, маш.сбор, прошедший полевую обработку

4 То же, ручного сбора из мешка без рыхления

7,9 3,53 35,0

8,1 1,42 35,0

5 108 ф П сорт 10,2 2,9 34,0

12,1 7,48 33

19,1 7,48 33

6 243 ф I сорт 8,1 2,13 28,5

94 14,5

95 20

53,0

84,0

61,0

59

76

93 13,1 90,8

Приведенные в табл.1 данные являются характерными для сельского хозяйства Советского Союза, так как хлопок-сырец разновидности 108 ф составляет более 90% хлопка, производимого в нашей стране.

Как видно из этой таблицы способ сбора, сорт и влажность сильно влияют на объемный вес хлопка-сырца, который изменяется в довольно широких пределах от 53 кг/м3 Я0 90,8 кг/м3.

Влажность хлопка-сырца определяется способом сбора и вре-

пеней сезона, когда осуществлялась уборка урожая, и оказывает существенное влияние на его физико-механические свойства, как груза.

Хлопок-сырец, являясь чрезвычайно гигроскопичным, быстро впитывает влагу из окружающей среды, причем процент содержания влаги может достигать 30% от общего веса.

Влажный хлопок-сырец подвержен развитию в нем плесени, гниению и самонагреванию*

По этой причине при хранении и перевозках хлопка-сырца необходимо принимать меры против его увлажнения*

Вместе с тем, влажность хлопка-сырца не должна быть ниже 4%. При меньшем содержании влаги волокна теряют эластичность, становятся жесткими - ломкими. Это обстоятельство также предъявляет требование к хранению и транспортировке хлопка-сырца. ГОСТом установлено процентное содержание влаги для различных разновидностей в зависимости от способа сбора хлопка-сырца.

Выше было отмечено, что физико-механические свойства хлопка-сырца характеризуются еще пористостью, которая предопределяет хорошую его сжимаемость. Это обстоятельство очень важно при перевозках, так как создает предпосылки для уплотнения хлопка-сырца и увеличения его объемного веса.

У хлопка-сырца пространство между дольками и внутри между волокнами заполнено воздухом. Бели объем, занимаемый веществом в I м3 хлопка-сырца обозначить через "Т" м, объем пор через "Ми, то должно быть Т + I м3.

Пористость хлопка-сырца характеризуется коэффициентом пористости Е, который представляет собой соотношение объемов

пор и твердых веществ.

Е = jf ; где: Т - объем вещества;

М - объем пор.

Из приведенной таблицы (стр.7) видно, что для хлопка-сырца разновидности Ю8Ф, первого сорта и ручного сбора при объемном весе 64 кг/м3 коэффициент пористости равен Е= 19,3, что указывает на хорошую сжимаемость хлопка-сырца.

Сжимаемость хлопка-сырца дает возможность его уплотнения и тем самым увеличение объемного веса при транспортировке.

Однако, сжимаемости хлопка-сырца в значительной мере препятствует форма долек, упругие свойства волокон и силы сцепления между ними, вследствие чего сжатый хлопок-сырец после снятия нагрузки принимает почти первоначальное состояние и для своего незначительного уплотнения требует неоднократного воздействия.

Следует отметить, что увеличение объемного веса хлопка-сырца путем его уплотнения возможно производить только до известного предела, равного 250 кг/м3. Превышение этого предела может привести, по данным ЦНИЙХПРОМпа (39), к поврждению волокон и семян хлопка-сырца, что сильно отразится на качестве.....

хлопка-волокна.

Из вышеизложенных физико-механических свойств хлопка-сырца можно заметить, что хлопок-сырец является легковесным грузом, объемный вес которого в насыпном состоянии колеблется в пределах от 53 кг/м8 до 90 кг/м3 и объемный его вес зависит от состояния влажности, засоренности, предварительного уплотнения.

В период уборки урожая хлопок-сырец из колхозов и совхозов

транспортируется во внвзаводскив и призаводскив хлопкозаготовительные пункты.

По окончании сезона уборки хлопок-сырец из внезаводских хлопкозаготовительных пунктов по мере надобности перевозится на хлопкоочистительные заводы. Поскольку призаводские хлопкозаготовительные пункты находятся на территории хлопкоочистительного завода, постольку хлопок-сырец, принятый призаводским хлопкозаготовительным пунктом, дальнейшей перевозке не подлежит.

Хлопкоочистительный завод, перерабатывая хлопок-сырец, выпускает в основном два вида продукции: хлопок-волокно и семена.

Продукция хлопкоочистительных заводов составляет по весу 60% семян и 40% хлопка-волокна от общего объема переработки хлопка-сырца.

Причем, семена в основном перевозятс�