WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

РЫКОВ АНДРЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ

Совершенствование работы СОРТИРОВОЧНой

СТАНЦИИ ЗА СЧЁТ УМЕНЬШЕНИЯ КОММЕРЧЕСКИХ

БРАКОВ ИЗ-ЗА НАРУШЕНИЯ КРЕПЛЕНИЙ ГРУЗОВ

Специальность 05.22.08 – Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

ЕКАТЕРИНБУРГ - 2007

Работа выполнена на кафедре «Управление эксплуатационной работой» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Уральский государственный университет путей сообщения” (УрГУПС)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Туранов Хабибулла Туранович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Николашин Владимир Михайлович

кандидат технических наук, профессор

Вальт Эрвин Брунович

Ведущее предприятие: Российский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи Министерства путей сообщения Российской Федерации (ВНИИАС МПС России)

Защита диссертации состоится “___”_________ 2007 г. в на

заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Уральский государственный университет путей сообщения” по адресу:

620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66, ауд. 283.

Fax: 8 (343) 358 55 91

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.

Автореферат диссертации разослан “___”_________ 2007 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим направить в адрес ученого совета Университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Асадченко В.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные условия эксплуатации железных дорог характеризуются высокой степенью износа локомотивного и вагонного парка. В предыдущие годы в недостаточной степени осуществлялся текущий и капитальный ремонты железнодорожных путей. В результате более остро стоит проблема надёжного крепления грузов на открытом подвижном составе, т.к. возрастают колебательные движения вагонов. Количество вагонов с нарушениями требований технических условий размещения и крепления грузов в вагонах ежегодно увеличивается, и в 2006 г составило 832 вагона. Наблюдается рост случаев расстройства креплений груза на открытом подвижном составе в пути следования при отсутствии нарушений правил погрузки, в 2006 г произошло 1579 таких случаев.

Нарушения креплений груза ухудшают технологические параметры работы сортировочной станции, затрудняют процесс расформирования и формирования составов, требуется дополнительная маневровая работа.

Корректный расчет уменьшения перерабатывающей способности сортировочной станции, увеличения времени нахождения вагонов в парках, межоперационных простоев, производительное использование локомотивов и путей и ухудшения других технологических параметров из-за такого рода коммерческих браков имеет большое значение, так как это отражается на стратегии развития железнодорожной инфраструктуры и техническом нормировании на железнодорожном транспорте.

В действующих правилах расчета не достаточно отражены сложные случаи, такие, как перевозка тяжеловесных грузов со смещенным центром тяжести. При этом необходимо учитывать одновременное действие продольных, поперечных и вертикальных сил, особенно при движении в кривой и «галопировании» вагона из-за неровностей пути.

Таким образом, задачи исследования важны для теории и практики и актуальны.

Цель исследования. Целью исследования являются:

– анализ характера и частоты появления коммерческих браков из-за нарушения крепления груза и связанного с этим ухудшения работы сортировочных станций;

– разработка методики оценки влияния выявленных на сортировочной станции коммерческих браков на технологические параметры её работы;

– выбор наиболее опасных для технологии перевозок и наиболее сложных для расчёта вариантов крепления груза;

– разработка методики расчёта способа крепления для выбранного варианта, полагая, что для менее сложных случаев методику можно применять с введением упрощающих предположений.

В соответствии с поставленной в диссертации целью сформулированы следующие задачи:

1) выбрать метод расчёта технологических параметров железнодорожных станций для оценки влияния коммерческих браков на показатели их работы;

2) разработать методику построения имитационных моделей сортировочных станций, ориентированных на оценку эффективности работы по снижению числа коммерческих браков;

3) разработать методику работы с алгоритмом имитационного моделирования и провести вычислительные эксперименты с целью оценки влияния на показатели работы станции коммерческих браков вследствие нарушения крепления груза;

4) рассчитать реакцию комплектов пружин тележек вагона при его растущих вертикальных колебаниях для сложного случая размещения груза с боковым смещением центра тяжести, при движении по прямому участку пути;

5) построить математическую модель крепления груза для выбранного варианта, которая позволит рассчитать перемещение груза и натяжения в креплениях при одновременном действии продольных, вертикальных и поперечных сил при движении в прямых и кривых участках. Провести на модели комплекс расчётов.

Объект исследования. Груз, закреплённый на открытом подвижном составе с гибкими элементами креплений. Технология работы сортировочной станции.

Предмет исследования. Влияние коммерческих браков из-за нарушения креплений грузов на технологические параметры работы сортировочных станций. Нагруженность комплектов пружин тележек вагона в механической системе «груз-рама вагона-надрессорная балка-комплект пружин», усилия в гибких элементах крепления груза со смещённым поперек вагона центром тяжести в механической системе «путь-вагон- груз-крепление».

Методика исследования. Для оценки влияния коммерческих браков на показатели работы сортировочных станций применялись методы имитационного моделирования, математического программирования и системного подхода.

Аналитическое исследование по определению реакции комплектов пружин тележек при смещении центра тяжести груза поперёк вагона выполнены с использованием теоремы Вариньона и понятия центра масс механической системы «грузрама вагонанадрессорная балка–комплект пружин». Аналитические исследования по определению перемещений и натяжений в гибких упругих элементах креплений груза базируются на основных положениях теоретической механики, сопротивления материалов. Вычислительные эксперименты реализованы в среде MathCAD с широким использованием метода итераций.

На защиту выносится: методика расчета влияния коммерческих браков на технологические параметры сортировочных станций на основе имитационного моделирования;

математическая модель крепления груза с поперечным смещением центра тяжести при одновременном действии вертикальных, продольных и поперечных сил, позволяющая рассчитать усилия в креплениях и возможные смещения груза в прямых и кривых участках пути;

методика расчёта с помощью предложенной модели натяжений в креплениях для различных случаев совместного действия сил и для разных участков пути, позволяющая выбрать необходимый вариант крепления.

Научная новизна. Научная новизна диссертации состоит в разработке методики оценки влияния коммерческих браков на технологические параметры работы сортировочных станций, дальнейшем развитии основ теории размещения и крепления грузов на открытом подвижном составе. В том числе получены следующие результаты:

1) предложен метод расчёта технологических параметров железнодорожных станций для корректной оценки влияния коммерческих браков на показатели их работы;

2) разработана методика построения имитационных моделей сортировочных станций, ориентированных на оценку эффективности работы по снижению числа коммерческих браков;

3) предложена методика работы с алгоритмом имитационного моделирования, проведения экспериментов и анализа результатов с целью оценки влияния на показатели работы станции числа коммерческих браков;

4) выведены аналитические формулы для определения реакции комплектов пружин тележек при несимметричном размещении груза;

5) построена математическая модель креплений размещенного со смещением тяжеловесного груза при одновременном действии продольных, поперечных и вертикальных сил и в результате решения статически неопределимой задачи предложен способ определения перемещения груза и натяжения креплений при движении подвижного состава по кривому участку пути.

Практическая ценность. Практическую ценность представляют:

1) методика оценки влияния коммерческих браков на показатели работы сортировочной станции;

2) составленные программы расчёта перемещений и натяжений гибких упругих элементов креплений груза при несимметричном размещении центра масс поперёк вагона, на которые получены 4 Свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (№ 2006612668 от 28.07.06, №2006613665 от 20.10.2006, №2006613890 от 13.11.2006, № 2007613925 от 13.09.2007). Программы в последующем могут быть использованы грузоотправителями при разработке непредусмотренного техническими условиями (НТУ) способа размещения и крепления груза на вагоне;

3) рекомендации о внесении корректив в таблицу 11 ТУ в части смещения общего центра тяжести груза.

Эффект от снижения коммерческих браков при совершенствовании крепления грузов будет значительным за счёт повышения безопасности движения, снижения непроизводительной маневровой работы, сокращения межоперационных простоев и увеличения маневренности станции в целом.

Реализация результатов работы. Разработанные практические рекомендации приняты к использованию Службой коммерческой работы в сфере грузовых перевозок Южно-Уральской железной дороги филиала ОАО «Российские железные дороги» для проверки разработанных грузоотправителями способов размещения и крепления грузов на открытом подвижном составе. Разработанная методика расчёта креплений грузов реализована в виде 2-х пакетов программ для ПК. Программы и имитационная модель работы сортировочной станции используются в научных исследованиях и учебном процессе кафедр «Управление эксплуатационной работой» и «Станции, узлы и грузовая работа» УрГУПС. Программы могут быть использованы при совершенствовании технологии перевозочного процесса созданием нормативноправовой базы, относящейся к разработке новых технических условий размещения и крепления груза.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Шестой научн. практич. конф. «Безопасность движения поездов» (Москва: МИИТ, 2005 г.), на VII междунар. научн. - конф. «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж: ВГТУ, 2006 г.), на Междунар. научн. практич. конф. «Наука, техника, высшее образование: проблемы и тенденции развития» (г. Поречь, Хорватия, 2006), Седьмой научн. практич. конф. «Безопасность движения поездов» (Москва: МИИТ, 2006 г.), на Междунар. научн. практич. конф. «Наука, инновация и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России)» (Екатеринбург: УрГУПС, 2006 г.) и на объединенном научном семинаре кафедр «Станции, узлы и грузовая работа», «Управление эксплуатационной работы» (Екатеринбург: УрГУПС, 2007 г.)

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 18 научных работах в виде статей (из них 11 статей написаны в соавторстве) и материалов конференции регионального и международного уровней.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами в каждой из них, общих выводов и рекомендации, библиографического списка, включающего 135 наименований, 187 страниц текста, 21 рисунка, 13 таблиц, трех приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы и общую характеристику работы.

В первой главе диссертации выполнен анализ положения с обеспечением безопасности движения в хозяйстве коммерческой работы в сфере грузовых перевозок (на примере Свердловской железной дороги). Характерным браком при перевозке машин, оборудования и железобетонных изделий является растяжение и разрыв растяжек и, как правило, продольный сдвиг, как всего груза, так и отдельных единиц погрузки.

Обобщая результаты анализа расстройства крепления грузов, можно отметить, что нарушения крепления грузов по ТУ и неточность методики п.10.5.3 главы 1 ТУ, связанная с раздельным вычислением усилий в растяжках от действия продольных и поперечных сил инерции, сочетается с человеческими факторами. Это приводит к расстройству размещения и крепления в пути следования и является причиной несохранной перевозки грузов, которые могут привести к угрозе безопасности движения поездов. Безопасная и сохранная перевозка грузов в пути следования может быть достигнута разработкой более точных и совершенных методик расчёта креплений грузов.

Крепления грузов в вагоне с использованием действующей методики расчёта крепления грузов (ТУ) изучены в работах докторов технических наук А.Д. Малова, В.К. Бешкето, П.С. Анисимова, Львова А.А., кандидатов технических наук Г.П. Ефимова, В.И. Шинкаренко и других, а с использованием усовершенствованной методики расчёта крепления грузов изучены в работах докторов технических наук В.Б. Зылева и Х.Т. Туранова, проф. В.А. Болотина, кандидатов технических наук Д.Ю. Королевой, М.В. Корнеева, Н.В. Власовой, О.Ю. Чуйковой, Е.Н. Тимухиной и других.

В диссертации обоснована необходимость и актуальность совершенствования методики расчёта натяжений в гибких элементах креплений при перевозке тяжёловесного груза со смещением центра тяжести поперек вагона при воздействии продольных, поперечных и вертикальных сил при движении поезда по кривому участку пути.

Во второй главе приводится анализ существующих методов расчёта технических и технологических параметров железнодорожных станций. Нарушения креплений груза, обнаруженные на станции, влияют не столько на безопасность движения и маневровую работу, сколько ухудшают технологические параметры работы сортировочных станций.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»