Транспорт в XXI веке: состояние и перспективы
жүктеу/скачать 8,29 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ибрагимов С.С.
- ОТЦЕПОВ С СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ
- По существующей методике (расчетные данные) Результаты эксперимента Погрешности в результатах
- Абжапбарова А.Ж.
Хаджимухаметова М.А. – к.т.н. - Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (г. Ташкент, Узбекистан) Ибрагимов С.С. – Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (г. Ташкент, Узбекистан)
Учеными [1,2] были разработаны разные методики проектирования сортировочных горок и делались попытки разработать математическую модель сортировочной горки иустановить основные факторы, влияющие на егопараметры. Одним из основных факторов является скорость скатывания отцепов с горки, от степени точности которого зависит безопасная и производительная работа сортировочных горок. Совершенствование определения скорости скатывания отцепов с горки начинаем с исследования еѐ геометрической формы. Геометрическая форма горки включает в себя спускную часть и подгорочные пути. При этом спускная часть подразделяется на скоростной участок,
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
110
первую тормозную позицию, промежуточный участок и вторую тормозную позицию. Отцеп не должен иметь скорость выше 7м/спри входе в первую тормозную позицию [2]. При этом отцеп следует через один стрелочный перевод и одну кривую, которые в незначительной степени снижают скорость движения отцепа. Торможение отцепа осуществляется в первой тормозной позиции на немеханизированных горках башмачниками, регулировщиками скорости движения отцепов. На механизированных горках этот процесс осуществляется на основе данных полученных от скоростимеров, которые соединены с замедлителями.
В зависимости от скорости движения отцепа устанавливается сила и продолжительность сжатия колесных пар вагонов, что снижает скорость движения всего отцепа на последующем участке. На немеханизированных горках этот процесс осуществляется интуитивно соответствующим контингентом работников станции, что обуславливает дополнительные маневровые работы в подгорочном парке. Скорость отцепа на данном участке определяется по известным формулам. Однако, эти формулы разработаны для прямых линий, где не учитываются кривые и радиусы путей, которые имеются на путях подгорочной горловины сортировочной горки.А также, учет влияния изменения ускорения при проходе стрелочных переводов, который определяется расчетом кривизны кривой рассматриваемого стрелочного перевода, даѐт наиболее точные результаты в расчете скорости отцепов. Для выяснения степени влияния данного фактора на скорость скатывания отцепа была разработана методика, которая позволяет установить величину поправочного коэффициента к скорости. Для этого подбираем функцию, график которого приблизительно описывает форму существующей горки. Сортировочная горка является возвышенностью, т.е.,выпуклая поверхность, которая заканчивается горизонтальной плоскостью. Поверхность, которая описывает сортировочную горку,должна иметь выпуклую часть, которая заканчивается вогнутостью, т.е., седлообразной поверхностью. Такая поверхность рассматривается как экспоненциальная поверхность вращения, т.е., поверхность, получаемая вращением кривой 2
e y вокруг оси OZ. Она имеет исследуемую форму. Поэтому, сортировочную горку рассмотрим как поверхность вращения, получаемая вращением кривой 2
e y вокруг оси Z. Эта модель даѐт возможность определить изменение скорости отцепов по пути скатывания и при прохождении их стрелочных переводов. Общий вид уравнения рассматриваемой поверхности задаѐм формулой 2 2
2a y x e h z . В данном уравнении «h» должна соответствовать высоте горки, «а» первая переломная точка в пути следования вагонов при роспуске с горки. Координатные плоскости XOY соответствуют горизонтальной плоскости, а Z – высота пути. При этом основной путь, где распускаются вагоны, считаем соответствующим к биссектрисе части координатной плоскости X>O, Y>O. Далее, исследуем уравнение поверхности с математической точки зрения. Для исследования выбран «трудный» путь, так как, все расчеты, связанные с определением высоты горки рассчитываются по трудному пути.Сначала, даѐм общее исследование функции 2 2 a n e h z , которая даѐт геометрию «трудного» пути. Зная область определения функции, определяем критические
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
111
точки. Для этого, определяем производную первого порядка функции 2 2 a n e h z . Приравнивая производную нулю, находим критическую точку данной функции. Для определения поведения функции в критической точке, определяем производную второго порядка. Далее, определяем область выпуклости и вогнутости функции. Для этого, прежде всего, находим точки перегиба функции. Вычислив значение второй производной функции в определенных интервалах, определим область выпуклости и вогнутости. Далее, подставляя параметры «h» и «а» выявим функцию, график которой близка к рельефу горки. После этого, рассмотрим нормальную кривизну кривой на поверхности 2 2 2 2a y x e h z . Если функция определяет закон движения, то еѐ первая производная дает скорость движения, а второе производное даѐт ускорение движения. После определения кривизны кривой, пользуясь формулой Френе [3], определяем ускорение вагона, так как, формула Френе показывает, что ускорение движения прямо пропорционально вектору бинормаль, т.е., вектору, направленному к центру ускорения. Определив ускорение отцепа, по теореме Лагранжа определяем скорость движения отцепа. Исходя из этого, мы можем определить поведение скорости отцепов в пути при прохождении их через стрелочные переводы. Эти данные дают возможность более точно определить скорости движения отцепов при спуске с горки. В данном случае, выявленные значения подтверждаются результатами опытных наблюдений.
Таблица 1. Таблица расчетов скорости движения отцепов по существующей методике
Результаты эксперимента Погрешности в результатах для 35 - го пути, 1гр.вагон q` i l w V 0 Vn V 1 участ. 8,2 14
50 4,24 1,38 3,147634 3,08
0,06 2 участ. 8,2 7,1 60 4,24 3,14 3,560034 3,6 0,04
3 участ. 8,2 1,6 150 4,24 3,56 2,4858 2,85
0,37 4 участ. 8,2 0,8 65 4,24 2,48 1,57/1,27 1,35 0,08
В таблице 1 приведены расчеты скорости движения отцепов с учетом и без учета изменения скорости движения отцепов при прохождении стрелочных переводов, для сравнения приведены скорости движения отцепов, полученные опытными замерами. По таблицам 1 и 2, а также, по рисунку 1 видно, что при расчете по предлагаемой методике, полученные результаты близки к результатам эксперимента. На рисунке разными цветами указаны значения результатов замера, результаты расчетов по существующей методике и результаты расчетов по предлагаемой методике. Результаты замеров и результаты расчетов по предлагаемой методике близки друг к другу, когда результат расчета по существующей методике имеет отклонения (рисунок 1). МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
112
Таблица 2. Расчет скорости движения отцепов по предлагаемой методике По предлагаемой методике (расчетные данные) Резуль таты
экспери мента
Погрешности в результатах для 35 - го пути, 1гр.вагон q` i l w V 0 Vn Vстр Vк
1уч. 8,2
14 50 4,55 1,38 3,106992 0,014
3,120992 3,08
0,04 2уч.
8,2 7,1
40 4,52 3,12 3,380367 0,108 3,488367 3,46 0,02
3уч. 8,2
7 20 4,52 3,48 3,594974 0 3,594974 3,6 0,01
4уч. 8,2
2,5 40 4,15 3,59 3,435942 0,36
3,795942 3,76
0,03 5уч.
8,2 1,5
40 4,15 3,79 3,553266 0,068 3,485266 3,47 0,01
6уч. 8,2
1,5 6 4,15 3,62 3,583802 0,054
3,388331 3,36
0,02 7уч.
8,2 1 64 3,88 3,63 3,186542 0 2,898543 2,85 0,04
8уч. 8,2
0,8 65 3,88 3,18 2,613259 0 1,351404 1,35 0,0014
Это объясняется тем, что при расчете по предлагаемой методике, сопротивления получаемое от трения колесных пар и сопротивление, получаемой от воздушной среды принимались соответственно в зависимости от участка движения, когда в существующей методике это значение принимается одинаковым от начала до конца расчетного пути. А также, учтены в качестве влияющего фактора ускорения, получаемые отцепом при прохождении их через стрелочные переводы.
Рисунок 1. Графики соответствия скоростей, рассчитанных по существующей и предлагаемой методике с фактическим
1 1,5
2
2,5
3 3,5
4
0
50 100
150
200
250
300
350
расстояние
р о с ть
V1- результаты замеров
V2 - расчет по существующей методике
V3 - расчет по предлагаемой методике
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
113
По полученным данным эксперимента были рассчитаны скорости движения отцепов без учета режима торможения. Это объясняется тем, что при расчете по предлагаемой методике, сопротивления получаемое от трения колесных пар и сопротивление, получаемой от воздушной среды принимались соответственно в зависимости от участка движения, когда в существующей методике это значение принимается одинаковым от начала до конца расчетного пути. А также, учтены в качестве влияющего фактора ускорения, получаемые отцепом при прохождении их через стрелочные переводы. По полученным данным эксперимента были рассчитаны скорости движения отцепов без учета режима торможения. При расчете скорости движения, для наиболее точных результатов, также к выбранным точкам были добавлены точки, где располагаются стрелочные переводы. Для проверки расчетных параметров профиля горки были проведены натурные исследования. С целью выявления степени влияния профиля горки на скорости движения были отобраны 25 отцепов, из которых11 отцепов состоят из 1 вагона, 2 отцепа состоят из 2 вагонов, 2 отцепа состоят из 3 вагонов, 3 отцепа состоят из 4 вагонов, 3 отцепа состоят из 5 вагонов и 1 отцеп состоит из 6 вагонов. Для достоверности результатов проверка соответствия расчетных данных к существующим скоростям движения, проверка проведена по трудному пути. При наблюдении скатывания отцепов с сортировочной горки по трудному пути, было установлено, что отцепы через первый участок проходит со скоростью 3,08 м/с, через второй участок со скоростью 3,6, через третий участок со скоростью 2,85 м/с, через четвертый участок со скоростью 1,35 м/с. При расчете скорости движения с учетом изменения ускорения на стрелочных переводах, были получены более близкие значения к измеренным результатам. Вышеприведенная модель дает возможность более точно определять скорости движения отцепов в любой точке по пути скатывания отцепов. Также, с использованием данной модели можно рассчитать скорость входа отцепов на первую тормозную позицию, что не должно быть выше 7 м/с.
Литература 1. Железнодорожные станции и узлы: Учебник / Под ред. В.М. Акулиничева. – М.: Транспорт,1992 – С.207 – 253. 2. Проектирование сортировочных горок большой и средней мощности. Методические указания / Сост. В.С.Суходоев, Ю.И. Ефименко. – С-П.: ПГУПС, 1997. – 35 с. 3.
Акулиничев В.М. и др. Математические методы в эксплуатации железных дорог. Изд., Транспорт,1981.
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
114
Абжапбарова А.Ж. – доцент, к.т.н. - Казахская академия транспорта и коммуникации им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан) Асильбекова И.Ж. – к.т.н. - Казахская академия транспорта и коммуникации им. М.Тынышпаева (г. Алматы, Казахстан) ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОПЕРАТОРСКИХ КОМПАНИЙ В СФЕРЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК
Процесс создания конкурентной рыночной среды [1] на железнодорожном транспорте, заключается в демонополизации отдельных сфер его деятельности и создании условий доступности инфраструктуры железных дорог для пользователей различных форм собственности. Реализация структурной реформы осуществляется путем разделения монопольных и конкурентных видов деятельности. Основой для принятия решений о разделении существующих видов деятельности является их классификация на естественно-монопольные (потенциально конкурентные и конкурентные. К монопольному сектору относятся виды деятельности которые осуществляет АО «НК «КТЖ»: - оказание услуг инфраструктуры железнодорожного транспорта (к инфраструктуре относятся: железнодорожные пути и путевое хозяйство, системы и устройства электроснабжения, сигнализации и связи, станции); - оказание услуг с использованием технических и информационных систем железнодорожного транспорта, в т.ч. обеспечивающих управление движением поездов. К конкурентному сектору железнодорожного транспорта относятся виды деятельности которые могут осуществлять наряду с АО «НК «КТЖ», другие транспортные компании: - доставка грузов и пассажиров (с использованием собственных вагонов и локомотивов или локомотивов АО «НК «КТЖ» и собственных вагонов); - услуги, оказываемые грузовыми и пассажирскими компаниями, а также весь комплекс транспортно-экспедиционных услуг. Временно - монопольные (потенциально конкурентные) и конкурентные виды деятельности должны быть, в соответствии с Программой структурной реформы на железнодорожном транспорте, открыты для конкуренции с целью повышения эффективности и уровня качества услуг. Важнейшим фактором развития конкурентной среды на железнодорожном транспорте является становление и развитие системы компаний – операторов [1,2] подвижного состава. В соответствии с законом «О железнодорожном транспорте» в Республике Казахстан под оператором железнодорожного подвижного состава понимается юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, имеющий вагоны, контейнеры на праве собственности или ином праве, участвующие на основе договора с перевозчиком в осуществлении перевозочного процесса с использованием указанных вагонов, контейнеров. Для получения официального статуса оператора компании, специализирующиеся на грузовых перевозках, представляют в рабочую группу Департамента путей сообщения Министерства транспорта и коммуникаций Казахстана бизнес-план, согласованный с грузообразующими предприятиями и железной дорогой, который должен содержать краткую характеристику грузообразующего предприятия:
МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
115
- существующие и планируемые объемы работ; - схемы перевозок сырья и готовой продукции; - количество, тип и условия приобретения подвижного состава; - необходимого для перевозок планируемого объема грузов; - сроки, условия и порядок расчетов за приобретенный подвижной состав. Компании, претендующие на получение статуса оператора, необходимо отразить в бизнес-плане: - условия содержания и эксплуатации собственного подвижного состава; - условия размещения заказов на проведение плановых видов ремонта; - перечень предприятий, где предполагается это размещение. Кроме того, бизнес-планом должныбыть предусмотрены: - условия содержания и эксплуатации собственного подвижного состава; - условия размещения заказов на проведение плановых видов ремонта; -перечень предприятий, где предполагается это размещение; - способы улучшения эксплуатационных показателей за счет совершенствования технологии перевозок (сокращения порожних пробегов, простоев под грузовыми и технологическими операциями и т.д.); - перспективы увеличения объемов перевозок. Бизнес- план должен содержать следующие обязательные разделы: - краткая характеристика грузообразующего предприятия, существующие и планируемые объѐмы работы, схемы перевозок сырья и готовой продукции; - количество, род и условия приобретения подвижного состава, необходимого для осуществления планируемых перевозок; - сроки, условия и порядок расчѐта за приобретаемый подвижной состав; - условия содержания и эксплуатации собственного подвижного состава, условия размещения заказов на проведение плановых видов ремонта собственного подвижного состава и перечень предприятий, где предполагается размещение заказов; - улучшение эксплуатационных показателей работы подвижного состава за счѐт совершенствования технологии перевозок грузов; - перспективы увеличения объемов перевозок сырья и готовой продукции грузообразующего предприятия. Становление полноценных операторских компаний происходит по следующему алгоритму. На первом этапе своего развития компания-оператор формирует кадровый и технический аппарат, через разработку бизнес-плана определяет номенклатуру и объѐмы перевозимых грузов, необходимое количество подвижного состава, заключает договоры с основными грузообразующими предприятиями. В дальнейшем, по мере увеличения и совершенствования вагонного парка, освоения новых, более совершенных технологий перевозок, компания-оператор расширяет полигон обращения собственного подвижного состава. В более удаленной перспективе можно рассматривать участие операторских компаний в осуществлении мультимодальных и смешанных перевозок. Можно выделить два типа компаний-операторов, различающихся характером перевозок компании, осуществляющие общесетевые перевозки, и компании, осуществляющие технологические перевозки от производителя сырья к переработчику или от производителя готовой продукции к потребителю. Постепенное увеличение доли парка грузовых вагонов, находящегося в частной собственности, целесообразно последующим причинам: МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
116
- повышение уровня конкуренции в сфере грузовых перевозок будет стимулировать рост их эффективности икачества; - создание условий для функционирования операторских компаний позволит привлечь частные инвестиции в обновление и увеличение парка вагонов. Основные условия,необходимые для развития частной собственности на подвижной состав, в настоящее время фактически созданы, поскольку значительное количество вагонов, прежде всего специализированных, уже принадлежит частным владельцам. На сегодняшний день насчитывается порядка 190 компаний, владеющих собственными грузовыми вагонами. Рынок собственников вагонов в Республике Казахстан в основном представлен компаниями горнодобывающего, металлургического, нефтедобывающего и нефтехимического комплексов.
Рисунок 1. Структура общего парка грузовых вагонов Республики Казахстан по принадлежности
По мнению экспертов рынка операторских услуг, уже в ближайшем будущем в сфере железнодорожных перевозок неизбежно укрупнение компаний и соответственно, сокращение их числа. Сколько их будет - может ответить только рынок, но вероятнее всего, что их число сократится. Ещѐ один вариант объединения на рынке - создание альянса компаниями, занимающимися перевозками преимущественно однотипных грузов. То есть без юридического объединения компании получают возможность координировать свою деятельность на рынке. Не в последнюю очередь подстегивают процесс укрупнения операторов и планы правительства по дальнейшему реформированию железнодорожной отрасли, которые предусматривают выделение из АО «НК «КТЖ» самостоятельных компаний- перевозчиков. Каким образом будет выделение, пока неизвестно. Понятно, что Общий парк вагонов 94,4 тыс. вагонов (100%) Инвентарный 59,4 тыс. вагонов (63%) Собственный 35 тыс. вагонов (37%) АО «Казтемиртранс» 59,4 тыс. вагонов (63%)
Крупные собственники (имеющие более 2 тыс. ваг.) 103 тыс. вагонов (11%) Прочие
собственники более 181 компаний 24,7 тыс. вагонов (26%) ТОО «Транском» 5 тыс. вагонов (5%) ТОО «БогатырьТранс» 3,2 тыс. вагонов (3%) ТОО «Исткомтранс» 2,1 тыс. вагонов (2%) МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 135-ЛЕТИЮ М. ТЫНЫШПАЕВА ТРАНСПОРТ В XXI ВЕКЕ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ _____________________________________________________________________________
117
полноценно противостоять таким игрокам на рынке операторских услуг многим из существующих операторских компаний будет сложно. За последние годы частные компании уже поделили самые высокодоходные сегменты. В ближайшее время неизбежна борьба частных компаний за менее рентабельные и пока слабо освоенные сегменты рынка перевозки строительных материалов, контейнеров, перевозки в изотермическом подвижном составе и т.д. Причѐм, перспективы некоторых видов перевозок (например, транзитных) будут улучшаться. Одним из основных условий, позволяющих совершенствовать транзитные перевозки, является дальнейшее развитие сети международных транспортных коридоров на территории республики [3]. Как следствие, именно эти перевозки станут приоритетом для многих ведущих операторов, что также потребует от компаний дополнительных затрат на приобретение подвижного состава. Следующим этапом, вслед за количественным ростом компаний- операторов будет внутреннее развитие компаний и стабилизация их положений на тех или иных сегментах транспортного рынка. Основная миссия таких компаний состоит в насыщении рынка вагонами, в обеспечении требуемого количества услуг и организации слаженной работы со всеми участниками железнодорожных перевозок.
жүктеу/скачать 8,29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|