CC BY
28
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ
УДК 656.212.5:625.156
Д. М. КОЗАЧЕНКО1*, С. В. ГРЕВЦОВ2*, Т. В. БОЛВАНОВСЬКА3*
1 Науково-дослiдна частина, Днiпропетровський нацюнальний унiверситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншро, Укра!на, 49010, тел. +38 (056) 373 51 09, ел. пошта [email protected], (ЖСГО 0000-0003-2611-1350
2*Львiвський коледж транспортно! iнфраструктури, Днiпропетровський нацюнальний ушверситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Снопковська, 47, Львiв, Укра!на, 79011, тел. +38 (032) 276 14 90, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-2925-4293
3*Каф. «Станцп та вузли», Днiпропетровський нацюнальний ушверситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншро, Украша, 49010, тел. +38 (056) 373 51 03, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0001-6462-8524
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХН1ЧНОГО СТАНУ ГАЛЬМОВИХ УПОВШЬНЮВАЧШ
НА ПЕРЕРОБНУ СПРОМОЖН1СТЬ СОРТУВАЛЬНИХ Г1РОК
Мета. Наукова робота мае за мету розробку методiв розрахунку переробно! спроможностi сортувальних гiрок для умов втрати упов№нювачами гальмово! потужностi. Методика. Функцюнування сортувальних гiрок пов'язано з дiею значно! кiлькостi випадкових факторiв, таких як: характеристики вiдчепiв, умови зов-нiшнього середовища, величина гальмово! потужносп, що реалiзуеться уповiльнювачами, та ш. У зв'язку з цим для дослвдження поставлених задач використовуються методи iмiтацiйного моделювання та матема-тично! статистики. Визначення швидкостi та часу руху ввдчешв по маршрутах здшснюеться на пiдставi моделювання !х скочування з сортувально! прки. Результата. У випадку, якщо гальмово! потужносп уповшь-нювачiв спускно! частини прки недостатньо для зупинки ними ввдчешв, то пiд час розпуску повиннi перед-бачатись перерви для звшьнення попереднiми ввдчепами маршрутiв скочування. З використанням методiв теорi! ймовiрностi визначенi залежностi, що дозволяють встановлювати тривалiсть вказаних зупинок. У випадку, якщо гальмово! потужносп уповiльнювачiв на спускнш частинi гiрки та на сортувальних колiях недостатньо для виконання вимог прицiльного регулювання швидкостi скочування вiдчепiв, то необхвдно ви-користовувати додаткове башмачне гальмування. В дослiдженнi розробленi методи, яш на пiдставi iмiтацiй-ного моделювання сортувального процесу дозволяють встановлювати потрiбну величину збiльшення трива-лостi розпуску, що забезпечуе безпеку руху при заданш кiлькостi регулювальникiв швидкостi руху вагошв. Наукова новизна. В робоп авторами вперше запропонованi удосконаленi методи визначення переробно! спроможносп сортувальних прок. 1х особливiсть у тому, що вони (на вщмшу вiд юнуючих) дозволяють враховувати технологiчнi обмеження, що викликаш вимогами безпеки сортувального процесу, i можуть за-стосовуватись для оцшки показникiв роботи гiрок в умовах параметричних вiдмов уповiльнювачiв. Практична значимкть. Застосування запропонованих методiв дозволяе для юнуючих обсяпв роботи оць нювати вплив несправностi уповiльнювачiв на попршення показникiв роботи сортувальних прок.
Ключовi слова: сортувальна гiрка; вагонний упов№нювач; безпека руху по!здв; сортувальний процес; переробна спроможнiсть гiрки
Вступ
Сортувальш прки е мюцем шдвищено! не-безпеки на станщях. Тому цш проблем1 при-свячена значна кшьюсть наукових праць. Пере-важна кшьюсть порушень безпеки руху на пр-ках пов'язана з регулюванням швидкост скочування вщчешв [11, 16]. Як основш заходи, що забезпечують тдвищення безпеки сортувального процесу, на сьогодш розглядають удо-сконалення конструкци сортувальних прок [1, 13], автоматизащю розформування состав1в
[18] та запровадження обмежень на умови розформування состав1в на сортувальних прках [14, 16]. Для Укра!ни характерним е утворення певних резерв1в переробно! спроможност через р1зке падшня обсяпв вагонопотоюв з одного боку та незадовшьний стан техшчних засоб1в — з шшого. Експлуатащя техшчних засоб1в сортувальних прок у значнш кшькосп випадюв вщбуваеться в «захищеному» режим1 [9], коли забезпечення безпеки руху здшснюеться шляхом запровадження певних експлуатацшних
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
обмежень. Необхщно вiдмiтити, що експлуата-щя технiчних засобiв в такому сташ призводить до збiльшення експлуатацiйних. Тому актуальною задачею для залiзничного транспорту Укра!ни е встановлення зв'язюв мiж станом технiчних засобiв сортувальних гiрок та техш-ко-експлуатацiйними показниками !х функцiо-нування.
Однiею iз основних технiчних характеристик сортувальних прок е !х переробна спромо-жнють [3, 6, 15]. Розрахунок переробно! спро-можностi сортувальних гiрок на залiзницях Ук-райни згiдно з [6] виконуеться за формулою
т
К = ^пвт Е ПрА, +^п7ст ,
1=1
де пр 7, Ьр1 - вiдповiдно, переробна спромож-
нiсть гiрки для по!здiв з 7-го пiдходу та середня кiлькiсть вагонiв у них; т - кшьюсть шдло-дiв, з яких по!зди надходять у розформування; цпвт - коефiцiент, що враховуе повторне сорту-вання частини вагошв у процесi закiнчення фо-рмування з гiрки i через недостатню кiлькiсть
та довжину сортувальних колш; Кпрст - кшь-кiсть мюцевих вагонiв з колiй ремонту, куто-вих, вагонного депо та ш., якi розпускаються за
час ЕТп7ст , Е Тшст - час займання гiрки про-тягом доби виконанням постшних операцiй, кiлькiсть яких не змшюеться пропорцiйно зi збшьшенням обсягу переробки або кiлькiсть яких задаеться на розрахунковий перiод.
Зпдно з [3] вказаний вираз може мати ви-гляд
1440а - TГ1р
N _ ^пр пост
{празал (1 + Рг )
m + NГ1р
'"с ^ 1 v пост '
де mc - середня кшьюсть вагон1в в состав1; азал - коефщ1ент, що враховуе додатков1 ви-трати часу, пов'язаш з заняттям передпрково! горловини по!зними та маневровими пересу-ваннями, що залежать вщ обсягу переробки. Величина 'пр для мехашзованих та немеха-
шзованих сортувальних прок, де працюе один локомотив, розраховуеться за виразом
Трф = 'з + 'н + 'р + 'ос + 'дод ,
де Гз, tH , tp , toc, ^дод -тривалють за!зду, тривалють насуву, розпуску, тривалють осаджування та додаткових операцш вщповщно.
Для прок, де працюе декшька локомотив1в, величина tгlp визначаеться за результатами по-будови пркового циклу, а саме: частина пере-л1чених вище операцш виконуеться послщовно, а частина - паралельно.
Тривалють пркових операцш визначаеться за [10] зпдно з параметрами маршрут1в руху та кшькютю вагошв у составь При цьому безпо-середня тривалють розпуску состава визначаеться за формулою
Ч _
0,06тр/в
(
1 -
1
Л
2 g
+ b3crt (кзсг ), (2)
р J
де тр, gр -середня кiлькiсть вагошв та вщчешв у составi, що розформовуються вiдповiдно; 1р -середня довжина вагона; ур - середня швид-кiсть розпуску состава з прки; ЬЗСГ - частка составiв з вагонами, що забороненi до спуску з прки без локомотива (ЗСГ), вщ загально! кiлькостi составiв, що розформовуються; t (КЗСГ ) - додатковий час на маневри з вагонами ЗСГ, що припадають на один состав залеж-но вщ середньо! кiлькостi груп таких вагошв у составi КЗСГ .
Принципи забезпечення безпеки розформування составiв поlздiв в умовах параметрично! вщмови уповiльнювачiв викладенi у [16]. До-тримання вимог безпеки руху при цьому пере-важно досягаеться за рахунок зниження темпу розпуску та застосуваннi башмачного регулю-вання швидкостi скочування вщчешв на сортувальних колiях.
Недолгом сучасних методiв розрахунку переробно! спроможносп гiрки е те, що в них не враховуеться стан техшчних засобiв сорту-вально! прки i И функцiонування в умовах тех-нологiчних обмежень для забезпечення вимог безпеки руху.
Мета
Метою роботи е розробка методiв розрахунку переробно! спроможносп сортувальних прок для умов втрати уповшьнювачами гальмо-во! потужностi.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету зашзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
Методика
Технологiчними обмеженнями, що накла-даються на процес розформування-формування по!здiв е обмеження швидкосп розпуску соста-вiв, призупинення розпуску та органiзацiя скочування наступного вщчепа пiсля звшьнення маршруту попереднiм, додаткове гальмування вщчешв гальмовими башмаками, виконання маневрово! роботи з осаджування, закриття окремих колш для розпуску [16]. Функцюну-вання сортувальних прок пов'язано iз дiею значно! кiлькостi випадкових факторiв, таких як характеристики вщчешв, умов зовшшнього середовища, величини гальмово! потужностi, що реалiзуеться уповiльнювачами та iн. У зв'язку з цим для дослщження поставлених задач використовуються методи iмiтацiйного моделювання та математично! статистики. Визначення швидкосп та часу руху вщчешв по маршрутах здшснюеться на пiдставi моделювання скочування !х з сортувально! гiрки.
Результати
Обмеження швидкосп скочування вщчешв дозволяе забезпечити безпеку процесу розфор-мування-формування при незначнш втратi упо-вiльнювачами гальмово! потужносп, в умовах, коли залишково! потужносп уповiльнювачiв достатньо для виконання вимог прицшьного регулювання швидкостi скочування вщчешв та зупинки вщчешв на другш гальмовш позицi!. Розрахунок переробно! спроможносп сортувально! гiрки в цьому випадку виконуеться для допустимо! швидкосп розпуску згщно з дда-чою методикою [6].
У випадку, коли потужносп уповiльнювачiв на спускнш частинi гiрки разом з уповшьнюва-чами на сортувальних колiях достатньо для виконання вимог прицшьного регулювання швидкосп скочування вщчешв, але недостатньо для зупинки вагошв на другш гальмовш пози-ци, то виникають загрози для безпеки руху при зупинщ вщчешв на стршочнш зон або при не-закочуванш !х за граничнi стовпчики сортувальних колiй. Для недопущення небезпечних ситуацiй в такому випадку скочування наступного вщчепа повинно починатись лише тод^ коли попередшми вщчепами повнiстю звшьне-но маршрут !х руху. Процес розформування
состава по!зда можна розглядати як сукупнiсть процесiв розформування окремих груп вщче-пiв. Подiл составiв на групи вiдбуваеться у зв'язку з наявнютю у них вагошв, спуск яких через гiрку без локомотива заборонений [5]. При цьому спуск до сортувального парку вка-заних вагошв не потребуе регулювання швидкосп уповшьнювачами i гальмовими башмаками. Крiм того, при обслуговуваннi таких вщчешв на сортувальнш прщ створюеться iнтервал, достатнiй для пщготовки !! технiчних засобiв та персоналу для безпечного скочування наступ-ного вщчепа. Тому тд час розформування сос-тавiв зупинка вiдчепiв гальмовими уповшьнювачами на спускнш частин прки через зайня-тють маршру^в скочування здiйснюеться не для вшх вiдчепiв. Технологiчно виникнення небезпечних ситуацш, що вимагають тако! зупинки, е неможливою для перших вщчешв состава, вщчешв з вагонами, що заборонено до спуску з прки без локомотива, та вщчешв, що слщують за ними. Також при скочуванш вщчешв у рiзнi пучки сортувального парку мiж по-слщовними вщчепами, як створюеться достат-нш штервал часу для парирування небезпечних ситуацiй за рахунок переведення вщчешв на вщивт коли.
Ймовiрнiсть роздiлення вiдчепiв на стршочнш позици за умови, що кожна стрiлка мае од-накову кшьюсть колiй при вiдхиленнi влiво та вправо, може бути визначена формулою [2]
Р = 237М (М -1),
де ^ - кiлькiсть колiй, що примикае до одного напрямку стршочного переводу; М - кiлькiсть колш в сортувальному парку.
Тривалють заняття вiдчепами маршрутiв скочування може бути визначена за середньою швидкiстю руху по окремих дшянках сортувально! прки [4] за виразом
п / п
г = У^— УI = I +1
м ¿р. ' г зв^'вщ'
1=1 60уг 1=1
де ^ , - довжина та середня швидкiсть руху вiдчепа на 1-й дшянщ скочування вiдповiдно; /зв - вiдстань вiд вершини прки до точки зв> льнення роздшово! стрiлки; /вiд - середня довжина вщчепа.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
Як приклад, у табл. 1 наведено характеристики маршрупв скочування вщчешв на трьохпозицшнш сортувальнш прщ з 32 колiями у сортувальному парку. Пучкова галь-мова позицiя на вказанш гiрцi розташовуеться за другими стршками по маршруту скочування. Середня кшькосп вагонiв у вiдчепi состава складае 2,5.
Таблиця 1 Характеристики маршруив скочування
Table 1
Rolling-down routes characteristics
№ стршо-чно! по-зици 1мов1ршсть роздшення ввдчетв Довжина маршруту Тривалють зайняття маршруту
1 0,516 - -
2 0,258 - -
3 0,129 219,15 0,75
4 0,065 243,12 0,83
5 0,032 291,37 1,00
Математичне очшування часу затримки ро-
зпуску перед скочуванням вщчепа визначаеться за формулою
n
7 = У Pt ..
з / - г мг г=1
Залежнють середньо! кшькосп вщчешв у состав!, для яких повинна здшснюватися за-тримка розпуску, вщ середньо! к!лькост! вщче-п!в у состав! та середньо! кшькосп вщчешв, що заборонен! до спуску з прки без локомотива, наведена на рис. 1.
Рис. 1. Залежносп шлькосп ввдчешв у состав!, що вимагають затримки перед розпуском в!д середньо! кшькосп ввдчешв у состав!
Fig. 1. Dependences of the cuts number in the train that require a delay before breaking-up on the average number of cuts in the train
Збшьшення тривалосп розформування состава при цьому може бути визначено як
де пз - кшьюсть зупинок розпуску состава.
Для розглянуто! у прикладi гiрки при серед-нiй кшькосп вщчешв у составi 22 та при знахо-дженнi в середньому у составiв одного вiдчепа, що заборонений до спуску з прки без локомотива, додатковий час на розпуск состава скла-дае 3,5 хв.
У випадку, коли потужност гальмових по-зицiй на спускнiй частиш гiрки та сортувальних колiях недостатньо для забезпечення вимог прицшьного регулювання швидкостi скочування вiдчепiв на сортувальних колiях, необхiдно застосовувати додаткове башмачне гальмуван-ня. При цьому потрiбно вiдмiтити, що мехаш-зоваш сортувальнi гiрки не мають достатнього штату регулювальниюв для забезпечення галь-мування вiдчепiв. Тому iнтенсивнiсть надхо-дження вiдчепiв на сортувальнi коли повинна бути знижена для того, щоб вона не перевищу-вала штенсивност !х обслуговування регулю-вальниками швидкостi руху вагошв. У разi потреби шд час розпуску повиннi створюватись перерви для того, щоб регулювальники переходили з одше! колi! на шшу.
При дослiдженнi прицiльного регулювання швидкосп скочування вiдчепiв група колiй, що обслуговуеться одним регулювальником швид-кост руху вагонiв, може розглядатись як одно-канальна система масового обслуговування (СМО). Вхщний потш цiе! СМО створюють вщ-чепи состава, що надходять на сортувальш колi!. Апаратом обслуговування при цьому е регулю-вальник швидкостi руху вагошв. Щц обслугову-ванням розумiеться гальмування регулювальни-ком вiдчепа гальмовими башмаками.
Дослiдження iнтенсивностi надходження вагошв в обслуговування може бути виконано на пiдставi iмiтацiйного моделювання процесу розформування составiв. Тривалостi скочування вщчешв залежать вiд швидкосп розпуску, режимiв гальмування, ходових характеристик вщчешв та колiй !х призначення. Гiстограми та функцi! щiльностi розподшу iнтервалiв мiж на-дходженням вщчешв в обслуговування при чо-тирьох та восьми колiях у груш наведеш на рис. 2.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
операци на станщях Льв1в та Клепар1в. За результатами хронометражу встановлено, що середня тривалють заняття регулювальника галь-муванням вщчешв на сортувальнш коли може бути визначена за виразом
W = 0,06-
0,2m,
Рис. 2. Пстограми та функцп щшъносп розподшу випадково! величини штервал1в м1ж надходженням ввдчешв в обслуговування регулювальниками швидкосп руху вагошв: а - регулювальник обслуговуе 8 колш; б - регулювальник обслуговуе 4 коли
Fig. 2. Histograms and functions of density distribution of the random ranges of intervals between cuts delivery to the service by regulators of car motion speed:
a - regulator serves 8 tracks; b - regulator serves 4 tracks
Статистична обробка результапв моделювання показуе, що випадкова величина штерва-лу м1ж надходженням вщчешв до регулювальника мае показниковий розподш.
Для визначення тривалосп заняття регулювальника обслуговуванням одного вщчепа ви-конано хронометраж вщповщно! технолопчно!
де тшд - середня кшькють вагошв у вщчеш.
1нтервал м1ж надходженням вщчешв на коли, що обслуговуються одним регулювальни-ком, е випадковою величиною, яка залежить вщ швидкосп розпуску состава, розподшу вщчешв за призначеннями, кшькост регулювальниюв та розподшу сортувальних колш м1ж ними, тривалосп руху вщчешв маршрутами скочування. Як приклад, на рис. 3 наведено графш надходження вщчешв в обслуговування регу-лювальниками, коли состав складаеться з ваго-шв призначенням на коли 1-16, яю обслугову-ються чотирма регулювальниками.
Анатз цього графша показуе, що при р1в-ном1рнш швидкосп розпуску будуть мати мю-це випадки одночасного надходження до регу-лювальниюв швидкосп вщчешв 6 та 8, 7 та 9, 16 та 17, а також 14 та 21. Для забезпечення безпечних умов розформування состава необ-хщно виконувати призупинку розпуску. Тривалють перерви у розпуску визначаеться потр1б-ним часом для створення достатнього штервалу м1ж моментами надходження вщчешв до регу-лювальниюв швидкосп, а також часом, потр1б-ним для надання команди на поновлення роз-пуску, сприйняття И машишстом та розгону состава.
Рис. 3. Граф1к надходження ввдчешв в обслуговування регулювальниками швидкосп вагошв Fig. 3. The graph of cuts delivery to the service by regulators of car motion speed
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
fei
Ьз2
Коли 1-4
1 4 10 11 16 11 Ю 22 23
Коли 5-8
3 6 S 1 19
Коли 9-12
12 13 14 21 ■
Коли 13-16
5 7 9 1S 24
Рис. 4. Модифiкований графж надходження вiдчепiв в обслуговування регулювальниками швидкостi вагошв Fig. 4. The modified graph of cuts delivery to the service by regulators of car motion speed
Задача вибору момент1в зупинки розпуску е багатовар1антною i повинна здшснюватися з умови мiнiмiзацii загально! величини затри-мок.
Модифшований графiк надходження вщче-шв в обслуговування регулювальниками швид-кост вагонiв з перервами розпуску тсля вщри-вiв 7-го та 16-го вщчешв наведено на рис. 4. При цьому прийнято, що мшмальна тривалiсть перерви у розпуску складае 0,5 хв.
У випадку, якщо кшьюсть регулювальникiв буде зменшена до двох, то кшьюсть зупинок повинна бути збшьшена через одночасне надходження в обслуговування вщчешв 4 та 6, 15 та 16, 14 та 18, 18 та 20.
Через наявшсть складних зв'язюв мiж шви-дкiстю розпуску состава, режимами гальмуван-ня вiдчепiв та штервалами мiж ними на гальмо-вих позицiях величина затримок у розпуску повинна визначатись на пiдставi хронометраж-них спостережень за роботою гiрки або за результатами iмiтацiйного моделювання ii функ-цюнування.
Додатково необхiдно вiдмiтити, що застосу-вання гальмових башмакiв для регулювання швидкостi скочування вiдчепiв призводить до скорочення корисно! довжини сортувальних колш i, як наслiдок, до збшьшення витрат часу на пiдготовку !х до розпуску.
У випадку, якщо потужносп гальмових по-зицiй недостатньо для забезпечення входу вщ-чешв на башмачну гальмову позицiю з допус-
тимою для нею швидюстю 3,5 м/с [4], спуск вагошв на не! може здшснюватися маневровим локомотивом. Методика врахування таких вщ-чепiв при нормуваннi тривалостi розпуску состава е аналогiчною до методики нормування тривалостi маневрiв з вагонами, що заборонеш до спуску з прки без локомотива [10].
Альтернативним методом е закриття сортувальних колш для розпуску. В цьому випадку використовуеться ковзка спецiалiзацiя сортувальних колш i збшьшуеться частка повторного сортування. Методика ощнки впливу кшькосп колiй у сортувальному парку на умови роботи техшчних станцш наведена в [12].
Наукова новизна та практична значимкть
Наукова новизна роботи полягае у тому, що в нш запропоноваш удосконалеш методи ви-значення переробно! спроможност сортувальних гiрок, якi, на вщмшу вiд iснуючих, дозво-ляють враховувати технологiчнi обмеження, що викликаш вимогами безпеки сортувального процесу i можуть застосовуватись для оцiнки показниюв роботи гiрок в умовах параметрич-них вiдмов уповiльнювачiв.
Застосування запропонованих методiв до-зволяе для юнуючих обсягiв роботи оцiнювати вплив несправносп уповiльнювачiв на попр-шення показниюв роботи сортувальних гiрок.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
Висновки
Виконанi дослiдження дозволяють зробити таю висновки.
1. Методи визначення переробно! спромож-носп сортувальних гiрок, що покладеш в основу ддачих на сьогоднi нормативних документiв, не враховують техшчний стан уповiльнювачiв. Тому !х застосування не дозволяе оцшювати технiко-експлуатацiйну ефективнiсть ремонт-них заходiв, спрямованих на переведення фун-кцюнування сортувальних гiрок iз безпечного непрацездатного стану у працездатний.
2. У випадку, якщо гальмово! потужносп уповiльнювачiв спускно! частини гiрки недо-статньо для зупинки вiдчепiв тд час розпуску, то повиннi передбачатись перерви для звшь-нення попередшми вiдчепами маршрутiв скочування. З використанням методiв теорi! iмовi-рносп визначенi залежностi, що дозволяють встановлювати тривалють вказаних зупинок.
3. У випадку, якщо гальмово! потужносп уповiльнювачiв на спускнш частит прки та на сортувальних колiях недостатньо для виконання вимог прицшьного регулювання швидкосп скочування вщчешв, то необхщно використо-вувати додаткове башмачне гальмування. В робот розроблеш методи, яю на пiдставi iмi-тацшного моделювання сортувального процесу дозволяють встановлювати потрiбну величину збiльшення тривалостi розпуску, що забезпе-чують безпеку руху при заданш кiлькостi регу-лювальниюв швидкостi руху вагонiв.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Березовый, Н. И. Комплексное проектирование продольного и поперечного профиля сортировочных горок / Н. И. Березовый, В. В. Малашкин, Н. П. Божко // Транспортш системи та технологi! перевезень : зб. наук. пр. Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Дшпропетровськ, 2014. - Вип. 7. - С. 5-9.
2. Бобровский, В. И. Определение вероятностей разделения отцепов на стрелках сортировочной горки / В. И. Бобровский // Вопр. механизации и автоматизации сортиров. процесса на станциях : тр. ДИИТа. - Днепропетровск, 1976. -Вып. 181/10. - С. 56-63.
3. Болвановська, Т. В. Розрахунок переробно! спро-можносп сортувальних комплексш / Т. В. Болвановська // Транспорта системи та технологи перевезень : зб. наук. пр. Дншропетр. нац. ун-ту
залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. -Дшпропетровськ, 2014. - Вип. 8. - С. 27-34.
4. ГБН В.2.3-37472062-1:2012. Споруди транспорту. Сортувальш пристро! залiзниць. Норми проектування. - Ки!в : М-во шфраструктури Укра!ни, 2012. - 112 с.
5. Журавель, В. В. Вплив наявносп вагошв, яш заборонено спускати з гiрки, на процес розпуску состаыв / В. В. Журавель // Восточно-Ев-роп. журн. передовых технологий. - 2012. -4/3 (58).- С. 38-44.
6. 1нструкщя з розрахунку наявно! пропускно! спроможностi залiзниць Укра!ни : ЦД-0036 : навч.-метод. поаб. / О. Ф. Вергун, Н. В. Липо-вець, В. М. Боголш. - Киiв : Транспорт Укра!-ни, 2002. - 376 с.
7. Козаченко, Д. М. Дослщження впливу швидкосп розпуску составiв на пере-робну спромож-нiсть сортувальних гiрок / Д. М. Козаченко, I. Ю. Левицький, Т. В. Болвановська // Вюн. Днiпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Дшпропетровськ, 2012. - Вип. 41. - С. 61-63.
8. Козаченко, Д. М. Оптимiзацiя розпод^ сортувальних колш мiж призначеннями плану фор-мування / Д. М. Козаченко, М. I. Березовий, Р. Г. Коробйова // Вюн. Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Дшпропетровськ, 2008. - Вип. 22. - С. 52-55.
9. Лисенков, В. М. Статистическая теория безопасности движения поездов : учебник для вузов / В. М. Лисенков. - Москва : ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с.
10. Методичш вказiвки з розрахунку норм часу на маневровi роботи, яш виконуються на залiзни-чному транспорп : затв. наказом Укрзалiзницi 25.03.2003 р. № 0-72/ ЦЗ. - Ки!в, 2003. - 82 с.
11. Модин, Н. К. Безопасность функциони-рования горочных устройств / Н. К. Мо-дин. - Москва : Транспорт, 1995. - 173 с.
12. Огар, О. М. Визначення штенсивностей ввдмов та вщновлення пвдсистем сортувально! гiрки / О. М. Огар, О. В. Роз-соха, О. М. Костеншков // Iнформ.-керуючi системи на залiзн. трансп. -2012. - № 3. - С. 3-12.
13. Негрей, В. Я. Обоснование уровня технического оснащения и оптимизация параметров конструкции сортировочных комплексов железнодорожных станций / В. Я. Негрей, С. А. Пожидаев, Е. А. Филатов // Транспорта системи та технологи перевезень : зб. наук. пр. Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. т. акад. В. Лазаряна. - Дшпропетровськ, 2014. - Вип. 8. - С. 110-119.
14. Островский, А. М. Пропуск вагонов с опасными грузами через сортировочные горки /
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
A. M. OCTPOBCKHH, A. M. HHCMTHH // Hayn. Tp. SWorld. - HBaHOBO, 2012. - T. 2, № 1. - C. 3841.
15. Controlling the speed of rolling cuts in condition of reduction of brake power of car retarders / D. M. Kozachenko, V. I. Bobrovskyi, S. V. Grev-tsov, M. I. Berezovyi // HayKa Ta nporpec TpaHcnopiy. - 2016. - № 3 (63). - C. 28-40. doi: 10.15802/stp2-016/74710.
16. Pepevnik, A. The railway traffic shunting system / A. Pepevnik, B. Bogovic. - Promet. - 2003. - Vol. 15, № 3. - P. 177-184.
17. Zarecky, S. The newest trends in marshalling yards automation / S. Zarecky, J. Grun, J. Zilka // Transport Problems. - 2008. - T. 3, vol. 4, pt. 1. -P. 87-95.
18. Zhang, C. Analysis of Over-speed Coupling Accidents on Hump based on Fuzzy Petri Net / C. Zhang, Y. Li // Industrial Engineering and Engineering Management (IE&EM) : Proc. of 17th Intern. Conf. (29.10-31.10.2010). - Xiamen, 2010. - P. 1014-1018. doi: 10.1109/ICIEEM.20-10.5646453.
Д. Н. КОЗАЧЕНКО1*, С. В. ГРЕВЦОВ2*, Т. В. БОЛВАНОВСКАЯ3*
1 Научно-исследовательская часть, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днипро, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 51 09, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-2611-1350
2*Львовский колледж транспортной инфраструктуры, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Снопковская, 47, Львов, 79011, тел. +38 (032) 276 14 90, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-2925-4293
3*Каф. «Станции и узлы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, 2, Днипро, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 51 03, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0001-6462-8524
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТОРМОЗНЫХ ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ НА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК
Цель. Научная работа своей целью имеет разработку методов расчета перерабатывающей способности сортировочных горок для условий потери замедлителями тормозной мощности. Методика. Функционирование сортировочных горок связано с действием большого количества случайных факторов, таких как: характеристики отцепов, условия внешней среды, величина тормозной мощности, реализуемая замедлителями, и др. В связи с этим для исследования поставленных задач используются методы имитационного моделирования и математической статистики. Определение скорости и времени движения отцепов по маршрутам осуществляется на основании моделирования их скатывания с сортировочной горки. Результаты. В случае, если тормозной мощности замедлителей спускной части горки недостаточно для остановки ими отцепов, то во время роспуска должны предусматриваться перерывы для освобождения предварительными отцепами маршрутов скатывания. С использованием методов теории вероятности определены зависимости, позволяющие устанавливать продолжительность указанных остановок. В случае, если тормозной мощности замедлителей на спускной части горки и на сортировочных путях недостаточно для выполнения требований прицельного регулирования скорости скатывания отцепов, то необходимо использовать дополнительное башмачное торможение. В исследовании разработаны методы, которые на основании имитационного моделирования сортировочного процесса позволяют устанавливать нужную величину увеличения продолжительности роспуска, обеспечивающую безопасность движения при заданном количестве регуляторов скорости движения вагонов. Научная новизна. В работе авторами впервые предложены усовершенствованные методы определения перерабатывающей способности сортировочных горок. Их особенность в том, что они (в отличие от существующих) позволяют учитывать технологические ограничения, вызванные требованиями безопасности сортировочного процесса, и могут применяться для оценки показателей работы горок в условиях параметрических отказов замедлителей. Практическая значимость. Применение предложенных методов позволяет для существующих объемов работы оценивать влияние неисправности замедлителей на ухудшение показателей работы сортировочных горок.
Ключевые слова: сортировочная горка; вагонный замедлитель; безопасность движения поездов; сортировочный процесс; перерабатывающая способность горки
HayKa Ta nporpec TpaHcnopTy. BicHHK ^mnponeTpoBctKoro Ha^oH&ntHoro ymBepcureTy 3&ni3HHHHoro TpaHcnopTy, 2016, № 4 (64)
D. M. KOZACHENKO1*, S. V. GREVTSOV2*, T. V. BOLVANOVSKA3*
1 Research Department, Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipro, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 51 09, e-mail [email protected], ORCID 0000-0003-2611-1350
2*Lviv College of Transport Infrastructure at Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Snopkovska St., 47, Lviv, Ukraine , 79011, tel. +38 (032) 276 14 90, e-mail [email protected], ORCID 0000-0003-2925-4293
3*Dep. «Stations and Nodes», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipro, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 51 03, e-mail [email protected], ORCID 0000-0001-6462-8524
STUDY OF TECHNICAL STATE IMPACT OF BRAKE RETARDERS AT THE PROCESSING ABILITY OF HUMPS
Purpose. The research aims development of methods for calculating the estimated capacity humps for the loss conditions of brake power retarders. Methodology. The operation of humps is connected with large number of random factors, such as the characteristics of cuts, environmental conditions, the value of braking power implemented by retardants and others. In this regard, to research the set tasks the methods of simulation modeling and mathematical statistics are used. Determination of speed and motion time of cuts on the routes is carried out on the basis of rolling down modeling of their rolling down from the humps. Findings. If the brake power of retarders of the rolling down part of humps is not enough to stop the cuts, it should be provided the intervals during break-up to release the rolling routes from the preliminary cuts. The dependencies allowing to set the duration of these intervals were determined using the methods of the probability theory If the brake power of retarders at the rolling down part of humps and at the classification tracks is not enough to meet the requirements of the aimed regulation of the cuts rolling speed, it is necessary the use the additional brake shoes. The work develops the methods that on the basis of simulation modeling of the humping process allow one to set the desired value of the break-up duration increase. They ensure the traffic safety at the given number of car motion speed regulators. Originality. Authors firstly proposed the improved methods for determining the estimated capacity of humps. Unlike the existing ones, allow taking into account the technological limitations caused by the requirements of the humping process safety and can be used to assess the performance of the humps in the conditions of parametric failures of the retarders. Practical value. The use of the proposed methods allows assessing the influence of the retarders' disrepair on the performance degradation of humps for the existing volumes of work.
Keywords: hump; car retarder; train traffic safety; humping process; estimated capacity of a hump
REFERENCES
1. Berezovyy N.I., Malashkin V.V., Bozhko N.P. Kompleksnoye proyektirovaniye prodolnogo i poperechnogo profilya sortirovochnykh gorok [Integrated design of longitudinal and transverse profile of marshalling yards]. Transportni systemy ta tekhnolohii perevezen [Transport sytems and transportations technologies], 2014, vol. 7, pp. 5-9.
2. Bobrovskiy V.I. Opredeleniye veroyatnostey razdeleniya ottsepov na strelkakh sortirovochnoy gorki [Definition of cuts separation probabilities at the the switches of marshalling yard]. Voprosy mekhanizatsii i avtomatizatsii sortirovochnogo protsessa na stantsiyakh [Problems of mechanization and automation of the marshalling process at the stations], 1976, vol. 181/10, pp. 56-63.
3. Bolvanovska T.V. Rozrakhunok pererobnoi spromozhnosti sortuvalnykh kompleksiv [Calculation of the estimated capacity of the marshalling complexes]. Transportni systemy ta tekhnolohii perevezen [Transport sytems and transportations technologies], 2014, vol. 8, pp. 27-34.
4. HBN V.2.3-37472062-1:2012. Haluzevi budivelni normy Ukrainy. Sporudy transportu. Sortuvalni prystroi zaliznyts. Normy proektuvannia [Design codes HBN V.2.3-37472062-1:2012. Branch building norms of Ukraine. Transport facilities. Sorting devices of railways. design standards]. Kyiv, Ministerstvo infrastruktury Ukrainy Publ., 2012. 112 p.
5. Zhuravel V.V. Vplyv naiavnosti vahoniv, yaki zaboroneno spuskaty z hirky, na protses rozpusku sostaviv [The influence of the occurrence of the cars which are forbidden to break-up on the hump on the breaking-up process]. Vostochno-Yevropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy - East-European Journal of Advanced Technologies, 2012, no. 4/3 (58), pp. 38-44.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 4 (64)
6. Verhun O.F., Lypovets N.V., Boholii V.M. Instruktsiia z rozrakhunku naiavnoi propusknoi spromozhnosti zaliznyts Ukrainy TsD-0036 [Instructions for calculating the available capacity of railways of Ukraine TsD-0036]. Kyiv, Transport Ukrainy Publ., 2002. 376 p.
7. Kozachenko D.M., Levytskyi I.Yu., Bolvanovska T.V. Doslidzhennia vplyvu shvydkosti rozpusku sostaviv na pererobnu spromozhnist sortuvalnykh hirok [Investigation of influence of rate of breaking uip of train sets on processing capacity of marshalling hump yards]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, vol. 41, pp. 61-63.
8. Kozachenko D.M., Berezovyi M.I., Korobiova R.H. Optymizatsiia rozpodilu sortuvalnykh kolii mizh pryznachenniamy planu formuvannia [The optimization of distribution sorting tracks between the assignment plan formation]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, vol. 22, pp. 52-55.
9. Lisenkov V.M. Statisticheskaya teoriya bezopasnosti dvizheniya poyezdov [Statistical theory of train traffic safety]. Moscow, VINITI RAN Publ., 1999. 332 p.
10. Metodychni vkazivky z rozrakhunku norm chasu na manevrovi roboty, yaki vykonuiutsia na zaliznychnomu transporti: nakaz Ukrzaliznytsi 25.03.2003 r. № 0-72/ TsZ [Guidelines for the calculation of standard time for shunting work performed on railway transport: UZ order 25.03.2003. 0-72/TsZ]. Kyiv, 2003. 82 p.
11. Modin N.K. Bezopasnost funktsionirovaniya gorochnykh ustroystv [Functioning safety of marshalling devices]. Moscow, Transport Publ., 1995. 173 p.
12. Ohar O.M., Rozsokha O.V., Kostiennikov O.M. Vyznachennia intensyvnostei vidmov ta vidnovlennia pidsystem sortuvalnoi hirky [Defining of the failure rate and recovery of marshalling yard subsystems]. Informatsiino-keruiuchi systemy na zaliznychnomu transporti - Information and Control Systems on Railway Transport, 2012, no. 3, pp. 3-12.
13. Negrey V.Ya., Pozhidayev S.A., Filatov Ye.A. Obosnovaniye urovnya tekhnicheskogo osnashcheniya
i optimizatsiya parametrov konstruktsii sortirovochnykh kompleksov zheleznodorozhnykh stantsiy [Justification of the level of technical equipment and optimization of the design parameters of sorting complexes for railway stations]. Transportni systemy ta tekhnolohii perevezen [Transport sytems and transportations technologies], 2014, vol. 8, pp. 110-119.
14. Ostrovskiy A.M., Lisyutin A.M. Propusk vagonov s opasnymi gruzami cherez sortirovochnyye gorki [Pass of cars with dangerous freights through the marshalling yards]. Sbornik nauchnykh trudov SWorld [Proc. SWorld], 2012, vol. 2, no. 1, pp. 38-41.
15. Kozachenko D.M., Bobrovskyi V.I., Grevtsov S.V., Berezovyi M.I. Controlling the speed of rolling cuts in condition of reduction of brake power of car retarders. Nauka ta prohres Transportu - Science and Transport Progress, 2016, no. 3 (63), pp. 28-40. doi: 10.15802/stp2016/74710.
16. Pepevnik A., Bogovic B. The railway traffic shunting system. Promet, 2003, vol. 15, no. 3, pp. 177-184.
17. Zarecky S., Grun J., Zilka J. The newest trends in marshalling yards automation. Transport Problems, 2008, tom 3, vol. 4, part 1, pp. 87-95.
18. Zhang C., Li Y. Analysis of Over-speed Coupling Accidents on Hump based on Fuzzy Petri Net. Proc. of 2010 IEEE the 17th Intern. Conf. on Industrial Industrial Engineering and Engineering Management, 2010, pp. 1014-1018. doi: 10.1109/ICIEEM.2010.5646453.
Стаття рекомендована до друку д.т.н., проф. В. I. Бобровським (Украта), д.т.н., проф.
О. М. Огарем (Украта)
Надшшла до редколегп: 04.04.2016
Прийнята до друку: 06.07.2016
