Производительность погрузочно-транспортных машин

Оценить влияние природно-производственных условий на эффективную работу погрузочно-транспортной машины при заготовке леса возможно лишь при известных параметрах, величины которых носят случайный характер. ПТМ может работать в двух фазах лесозаготовительного процесса: в первой фазе сортименты вывозятся из лесосеки на погрузочный пункт (расстояние до 700 м); во второй – сортименты вывозятся из лесосеки на верхний склад к лесовозной дороге, как правило с гравийным покрытием (расстояние до 3000 м).

Производительность в смену ПТМ определяется по формуле

,

где Q – объем древесины, который будет вывезен ПТМ на участке длиной l м и шириной  м, м³; ₁, ₂ – соответственно, коэффициенты использования рабочего времени и технической готовности; Тц – время, затраченное на выполнение операций по сбору и транспортировке лесоматериалов объемом Q, с;

,

где tпог, tраз – затраты времени на погрузку и разгрузку сортиментов, с; tгх₁, tхх₁ – затраты времени на движение машины в грузовом и порожнем направлениях в пределах участка, с; tгх₂, tхх₂ – то же при движении по магистральному волоку до лесовозной дороги, с; tп.пер, tр.пер – время, затраченное на переезды машины во время набора пачек лесоматериалов при погрузке и разгрузке, с.

Затраты времени на погрузку и разгрузку находятся из выражений:

; ,

где tп.пак, tр.пак – затраты времени на погрузку и разгрузку одной пачки, с; Vп.пак, Vр.пак – объем пачки при погрузке и разгрузке, м³;

; , (1)

где Vс – средний объем одного сортимента, м³; nп,с, nр,с – число сортиментов в одной пачке на погрузке и разгрузке, шт.

Число сортиментов в одной пачке является дискретной случайной величиной, вид функции и плотности распределения определяются на основании экспериментальных исследований в реальных условиях.

Продолжительность погрузки и разгрузки одной пачки является непрерывной случайной величиной, предполагается, что она подчиняется нормальному закону распределения.

Затраты времени на транспортировку круглых лесоматериалов определяются следующим образом. Путь, совершаемый ПТМ при перевозке пачки сортиментов объемом М до магистрального волока по ленте длиной L в общем виде выражается арифметической прогрессией 1+2+…+nМ= nМ(nМ+1)/2. С учетом этого, путь пройденный ПТМ в грузовом направлении находится по уравнению

, (2)

где (n_М-1) – количество пачек объемом М перевозимых ПТМ на ленте длиной L и шириной  с запасом q на 1 га

; или ,

для холостого хода находим

, (3)

где k₀, k₁ – коэффициенты, учитывающие увеличение пройденного пути за счет не прямолинейности при движении по волоку и увеличение пути при развороте машины.

Объем пачки М можно найти из соотношений

,

где nп.пак, nр.пак – количество пачек при погрузке и разгрузке объема М. Объемы пачек находятся по формуле (1).

Используя формулы (2) и (3) затраты времени в грузовом и порожнем направлениях в пределах разрабатываемой ленты определяются

; .

С учетом n_М, lгх1, lхх1

; ,

где гх1, хх1 – скорости в грузовом и порожнем направлениях, м/с.

Затраты времени в грузовом и порожнем направлениях по магистральному волоку можно определить по формулам:

; .

С учетом размеров лесосеки

,

где А=m – ширина лесосеки, состоящая из m лент шириной , м; ХМ – расстояние до погрузочного пункта, м.

Общие затраты времени на переезды ПТМ при сборе пачки объемом М

,

где пер – средняя скорость движения машины при сборе пачки.

Аналогично определяются затраты времени на переезд машины при разгрузке сортиментов

,

где lр.пер – путь, проходимый машиной при разгрузке, м (зависит от размеров штабелей и частоты переезда при сортировке лесоматериалов).