CC BY
29
4. Шапиро Дж. Моделирование цепи поставок / Пер. с англ. под ред. В.С. Лукинского - СПб.: Питер, 2006. - 720 с.: ил. - (Серия «Теория менеджмента»).
5. Логистика: учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальностям «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учёт, анализ и аудит»/ Т.И. Савенкова. - 3-е изд., стер. - М.: Издательство «Омега-Л», 2008. - 255 с.: ил., табл. - (Библиотека высшей школы).
6. ESSENTIAL of Supply Chain Management, by Michael Hugos, by «John Wiley & Sons», Inc., Hoboken, New Jersey, 2008. - 254.
7. Гаджинский А.М. Современный склад. Организация, технологии, управление и логистика: учеб.-практическое пособие. - М.: ТК Велби, Изд-во Просрект, 2005. - 176 с.
8. Корпоративная логистика. 300 ответов на вопросы профессионалов. / Под. ред. Проф. В.И. Сергеева. - М.: ИНФРА, 2004.
9. Николайчук В.Е. Транспортно-складская логистика: Учебное пособие. - 2-е изд. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2007. - 452 с.
10. Логистика. Транспорт и склад в цепи поставок: [пособие]/ В.В. Никифоров. - М.: ГроссМедиа: РОСБУХ, 2008. - 192 с.
11. Неруш Ю.М. Логистика: учеб. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ТК Велби, Изд-во проспект, 2007. - 520 с.
12. Логистические цепи сложно-технологических производств: Учебное пособие./ Л.Б. Миротин; В.А. Корчагин, С.А. Ляпин, А.Г. Некрасов. - М.: Издательство «Экзамен», 2005. - 288 с. (Серия «Учебное пособие для вузов»)
13. Стефанюк В.Л. Локальная организация интеллектуальных систем. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 328 с.
Розглядаеться питання onmuMi3au,ii кон-структивних napaMempie сортувальних npucmpoie Пiвдeнноi зaлiзницi. Отримаш конструктивт параметри для сортувальних гipок станцш Основа та Хартв-Сортувальний дозволяють значно знизити експлуатацшш витрати на забезпечення сортувального процесу
Ключовi слова: сортувальний пристрш,
конструктивш параметри, оnmимiзaцiя □-□
Рассматривается вопрос оптимизации конструктивных параметров сортировочных устройств Южной железной дороги. Полученные конструктивные параметры для сортировочных горок станций Основа и Харьков-Сортировочный позволяют значительно снизить эксплуатационные расходы для обеспечения сортировочного процесса
Ключевые слова: сортировочное устройство, конструктивные параметры, оптимизация
□-□
The question of optimization of structural parameters of sorting devices of the South railway is examined. The got structural parameters for the sorting hills of the stations Osnova and Kharkiv-Sortyvalniy allow considerably to reduce running expenses for providing of sorting process
Keywords: sorting device, structuralparam-
eters, optimization -□ □-
УДК 656.212.5
КОМПЛЕКСНА ОПТИМ1ЗАЦ1Я КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТР1В СОРТУВАЛЬНИХ ПРИСТРО1В П1ВДЕННО1 ЗАЛ1ЗНИЦ1
М.Ю. Куценко
Астрант
Кафедра залiзничних станцш та вузлiв УкраТнська державна академия залiзничного транспорту майдан Фейербаха, 7, м. Хармв, УкраТна, 61050 Контактний тел.: 8-068-953-37-86, 8 (057) 730-10-42
1. Вступ
В умовах значного зниження обсяпв та жорстко! конкуренцп в сферi вантажних перевезень, особливо!
гостроти набувае питання оптимiзащi експлуатацш-них витрат, якими супроводжуеться перевiзний про-цес. Зважаючи на суттеву частку собiвартостi пере-робки вагошв на сортувальному пристро! в загальнш
cобiвaртоcтi перевезення, aктyaльними cтaють домщ-ження, cпрямовaнi нa приведення екcплyaтaцiйних витрaт для зaбезпечення cортyвaльного процеcy y вщповщшсть до icнyючих розмiрiв переробки
2. Постановка задачi
В [1] вже зaзнaчaлоcя про знaчний вплив вaртоcтi yповiльнювaчiв, якими облaднaно гaльмовi позицiï cортyвaльних приcтроïв, нa зaгaльнi екcплyaтaцiй-нi витрaти. Проведенi до^щження щодо вивчен-ня cтрyктyри пaркy вaгонних yповiльнювaчiв нa мережi зaлiзниць Укрaïни покaзaли, що мae мшце викориcтaння морaльно зacтaрiлих типiв вaгонних yповiльнювaчiв (КВ-2, КВ-3, Т-50, BHy-2), яких вь дрiзняe пiдвищене енергоcпоживaння тa трудомшт-кicть обcлyговyвaння. Крiм того, темпи модернiзa-цiï техшчного оcнaщення cортyвaльних приcтроïв дyже повшьш, a caме, вiдcоткове cпiввiдношення нових yповiльнювaчiв до зaгaльного пaркy CTarn-вить лише 6%. Доcлiдження, проведет в [2], вcтa-новили, що жоден cортyвaльний приcтрiй cвоïми конструктивними хaрaктериcтикaми не вiдповiдae дiючим вимогам [3], що веде до попршення якоcтi тa безпеки cортyвaльного процеcy. Вищенaведене cтaло пiдcтaвою для вивчення енергетичних влacти-воcтей cортyвaльних приcтроïв, для чого 6уло про-ведене iмiтaцiйне моделювaння процеcy cкочyвaння розрaхyнкових бiгyнiв нa cортyвaльних приcтроях cтaнцiй Ocновa тa Xaркiв-Cортyвaльний Пiвденноï зaлiзницi.
При доcлiдження бyлa викориcтaнa iмiтaцiйнa модель процеcy cкочyвaння бiгyнiв розроблета в
[4]. Резyльтaти iмiтaцiйного моделювaння нaведенi у тaблицi 1.
Aнaлiз yзaгaльнених резyльтaтiв iмiтaцiйного моделювaння дae пiдcтaви cтверджyвaти, що нa в«х гiркaх вiдбyвaeтьcя перепробiг розрaхyнково-го 6iTym 3a розрaхyнковy точку у нестриятливих yмовaх.
Гaльмовi позицiï (ГП) cпycкноï чacтини цих гiрок облaднaнi yповiльнювaчaми роciйcького ви-робництвa К3-3 по двa yповiльнювaчa нa кожнш позицiï. Викориcтaння потyжноcтi I ГП потрiбне тiльки нa Пiвденнiй Нрщ cтaнцiï Ocновa у не-стриятливих yмовaх i дорiвнюe 0,11 кДж/rH. Ha рештi гiрок потyжнicть I ГП m умову зaбезпечення допycтимоï швидкоcтi входу нa II ГП тa нa дотри-мaння вимог iнтервaльного регyлювaння швид-коcтi cкочyвaння вaгонiв не викориcтовyeтьcя. З шшого боку, нaявноï потyжноcтi II ГП m умову зaбезпечення мaкcимaльного iнтервaлy нa оcтaн-нiй роздiловiй ^ршщ у cполyцi хороший бiгyн - дуже поганий бiгyн (XБ - ДПБ) виcтaчae лише нa Швшчнш cортyвaльнiй гiрцi cтaнцiï Ocновa як в гариятливих тaк i негариятливих погодних yмовaх.
Крiм того, нaявноï потyжноcтi II ГП нa зaбез-печення вимоги щодо зупинки нa цiй позицiï в cприятливих yмовaх чотиривicного вaгонa вaгою 981 rä i опором 0,5 H/кH не виcтaчae нa yciх гiркaх. Ha ПГП вищезгaдaних гiрок вcтaновлено по три yповiльнювaчa BHy-2. Згiдно з [3], гaльмyвaння нa цiй позицш виконyвaлоcя нa умову зaбезпечення швидко^ виходу XБ з неï 3i швидкicтю не бiльше 1,4 м/c. В ходi моделювaння виявилоcя, що з огляду m попередне гaльмyвaння XБ нa гaльмових пози-
Таблиця 1
Узагальнеш результати iмiтацiйного моделювання
Гiркa Умови cкочyвaння LP , м LHP , м Vlrn вх м/c hlrn кДж/кH (нaявн./ потр.) V2rn вх м/c h2rn галХ , кДж/Ä (нaявн./ потр.) Vnrn вх м/c ЬПГП галХ , кДж/^ (нaявн./ потр.) кзупДХ потр , кДж/Ä
X/ДП X X/ДП X X/ДП X
Ocновa (Швд.) не^р. 479,3 513,9 5,68/ 5,10 2,200/ 0,110 7,46/ 5,93 2,200/ 2,529 4,16/ 3,32 1,050/ 0,566 -
cпр. 826,9 5,76/ 5,34 2,200/ 7,91/ 6,92 2,200/ 2,711 5,37/ 6,19 1,050/ 1,003 3,654
Ocновa (Швн.) неcпр. 365,6 411,1 4,89/ 4,32 2,200/ 6,50/ 5,26 2,200/ 1,786 3,25/ 3,08 1,050/ 0,457 -
cпр. 792,6 4,96/ 4,54 2,200/ 6,71/ 5,93 2,200/ 1,810 4,02/ 5,20 1,050/ 0,771 2,582
Xaркiв-Сортув. неcпр. 350,0 396,3 3,80/ 3,36 2,200/ 6,72/ 5,50 2,200/ 2,229 2,88/ 3,59 1,050/ 0,318 -
тр. 703,7 3,86/ 3,54 2,200/ 6,95/ 6,20 2,200/ 2,305 3,84/ 5,69 1,050/ 0,611 3,025
щях cпycкноï чacтини, потyжноcтi ПГП в щлому виcтaчae, щоб зaбезпечити допycтимy швидкicть виходу з не!
Роблячи зaгaльнi виcновки щодо проведеного iмiтaцiйного моделювaння, можнa конcтaтyвaти, що
конструктивш пaрaметри cортyвaльних гiрок, яю до-cлiджyвaлиcя, не е оптимaльними тa не можуть зaбез-печити вимог [3] ото^вно безпеки тa безперебiйноcтi cортyвaльного процеcy, що визнaчae необхiднicть про-ведення '¿х оптимiзaцiï.
Восточно-Европейский журнал передовым технологий
3. Аналiз досвщу попереднимв
Аналiз розвитку теорп розрахунку сортувальних при-стро'!в на теренах колишнього СРСР, який проводився у [5], дозволив констатувати, що на момент и становлення, деякi вимоги щодо конструктивного виконання були за-позиченi з закордонного досвщу. Подальший бурхливий економiчний та iндустрiальний розвиток краши внiс сво'! корективи стосовно основних положень проектування сортувальних пристро'!в. Велик обсяги переробки вагошв, вщмшш вiд закордонних зразюв пристро! регулювання швидкостi вiдчепiв, принцип 1хнього розташування на спускнiй частиш та експлуатацiйне призначення, тип тогочасного парку вантажних вагошв, як вiдрiзнялися великим значенням основного питомого опору, особли-востi комплексно! автоматизацп сортувального процесу, вимоги щодо швидюсних режимiв скочування ввдчетв та клiматичнi умови функцюнування - все це, разом з шшими факторами, стало пiдrрунтям для визначення вимог, зпдно з якими було сформовано радянську тео-рш розрахунку основних параметрiв сортувальних при-стро'!в. Роботи та дослiдження радянських вчених були спрямоваш на штенсифжащю та пiдвищення переробно'! спроможностi сортувальних пристро'!в, для чого ними був запропонований поздов-
створене в середовищд Visual Studio 8.0 та написане на MOBi С++ з використанням бiблiотек QT. Удосконалена iмiтацiйна модель, в порiвняннi з вiдомими, вiдрiзня-еться наступними перевагами:
- мжмальш вимоги до системи при максимальнш швидкостi обчислень;
- комплексно визначаються оптимальнi конструктивш параметри сортувально! гiрки;
- необхщне гальмування бiгунiв на гальмових по-зицiях спускно! частини здшснюеться автоматично виходячи з розрахункових iнтервалiв на обмежуючих елементах;
- передбачена можлившть збереження отриманих результатiв розрахунку.
Математичне очжування вiрогiдностi опису процесу скочування на розробленш iмiтацiйнiй моделi (V) складае 96,43 % при середньоквадратичному вщ-хиленнi 0,81 %. Визначення вiрогiдностi опису процесу скочування здшснювалося на пiдставi порiвнянь швидкостей виходу вiдчепiв з розрахунково! точки при натурних спостереженнях та отриманих за до-помогою iмiтацiйноï моделi. Натурнi спостереження проводилися на сортувальнш гiрцi станцiï Харкiв - Сортувальний.
жнш профiль у виглядi циклоïди. Проте, питання енергоефективност та ресурсозбереження у сортувальному про-цесi на той час не було актуальним при опти-мiзацiï конструктивних параметрiв. Аналiзуючи сучаснi вiдомi методи та методики оптимiзацiï конструктивних пара-метрiв з урахуванням зазначених аспектiв, доводиться констатувати ввдсутшсть комплексного пiдходу при розрахун-ках висоти та поздовж-нього профшю (спочатку розраховуеться висота, а вже попм визначаеться поздовжнiй профiль), а в деяких випадках необ-хвдш коштовнi та трудо-мктю експериментальнi дослiдження.
□g
Ч
■мшотнинй
I,»1» <Ф.т tofcc
Mi №1« »
!JM U7IO
¿171 о una
«ля ммн ûibm:
«да? J-ЙМ ачв
«да» ОЯКМ a Rot
ИЮЕ 111217 SOS
IMlH l.StMC HJVf
ни ÛJ»1» л.«*
5-Л] * WE П«г
»я nW I мая »i «if
wsip »«в um», um jjnfn um im Î tue LIS» sus 1ИО чве
имя » «мя
«жгж s wn гячн ««г ыяш
«suif «me 0ЙМ91
a«ifli ï*ms иив яяж ьннв и«» шея
asus :.ми* t.wiî него
t «чи IIS)
I .«и« ггтта.
1Щ1 11ÎM I жи Й.М11
t I-*II*J s-яе* ЙИНИИ мм
Я.1ЛЗ ЛЕПМ I ЛИ! >.7Л» MB
HIST I,я»
или 2.1ИЛ
HUH ÏW1
ШЯ4 CfWffl 04B1 i.liW 41.ni!
wee tuns* «ЗВДР ®ÎSB
ЖМИ 8 HIM «5« МОИ МНЯ
вsm аидв <ж ÎJCTJ ?♦.»»
«J» 6-.ЧЙЯ Ш -JSC H.W IKMt «ЛЕЯ
K.«ir uiuir i.w» lu« а«ыя <ш
»T.SP7 1ЯШ ин ZW17 IB w? ют» «xm
Рис. 1. Робоче bîkho програми оптим1заци конструктивних параметр^ сортувальних
пристроТв
4. Основна частина
В робот [6] була розроблена методика комплексного розрахунку оптимальних конструктивних пара-метрiв сортувальних пристро'в, яка була використана автором при створенш програмного продукту, що мо-делюе процес скочування розрахункових б^ушв при рiзних метеорологiчних умовах, та на пiдставi отриманих результатв обирае оптимальнi висоту та поздов-жнiй профiль сортувального пристрою. Програмне за-безпечення, робоче вжно якого наведене на рис. 1 було
За допомогою розробленого програмного за-безпечення була проведена оптимiзацiя висоти та поздовжнього профiлю сортувальних прок станцiй Основа та Харюв-Сортувальний.
У якостi рекомендованих розглядалися два ва-рiанти технiчного оснащення вищезгаданих сортувальних прок:
- з оснащенням I ГП уповшьнювачами ВНУ-2, II ГП - К3-3 та ПГП - ВНУ-2;
- з оснащенням I ГП та II ГП вггчизняними упо-вшьнювачами УВУ - 07, ПГП - ВНУ-2.
Результати розрахунюв щодо оптимiзацii кон- моделювання процесу скочування розрахункових бь структивних параметрiв та результати iмiтацiйного гушв наведенi в таблицях 2 - 4.
Таблиця 2
Рекомендовав варiанти конструктивного виконання гiрок при обладнанн Тх уповiльнювачами типу ВНУ—2 та УВУ—07
Прка ВарЬпм ирофн.ио ^шв , %0 Чгп , %« ^ , %0 ^ГП , %о ^э , %0 !ПГП , %о 1рт , %«
П1вденна, ст. Основа ВНУ-2 30,7 8,2 7,7 26,8 2,0 1,5 0,6
УВУ-07 31,6 9,2 7,2 26,9 2,0 1,5 0,6
П1вн1чна, ст. Основа ВНУ-2 29,7 7,2 3,1 25,3 2,0 1,5 0,6
УВУ-07 29,5 7,3 3,1 25,3 2,0 1,5 0,6
ст. Харкв-Сортувальний ВНУ-2 28,6 7,4 5,7 25,5 2,0 1,5 0,6
УВУ-07 30,3 7,0 5,5 25,0 2,0 1,5 0,6
Аналiз результатiв iмiтацiйного моделювання дозволив зробити наступш висновки:
- пробк розрахункового бiгуна до розрахунковоi точки в зимових несприятливих умовах забезпечуеть-ся для уах сортувальних гiрок;
- оптимiзацiя конструктивних параметрiв дозволила зменшити висоту уах сортувальних гiрок;
- отримаш варiанти поздовжнього профiлю дозволили зменшити потрiбне число уповiльнювачiв ПГП до двох ланок ВНУ-2.
Проведене технiко-економiчне порiвняння базисного та запропонованих варiантiв конструктивних
параметрiв за методикою [7], свщчить про те, що очь куваний рiчний ефект при строку окупноси кашталь-них вкладень 10 роюв для Пiвденноi сортувальноi гiрки станцii Основа при рекомендованому профШ та застосуваннi на I ГП уповiльнювачiв ВНУ-2 складе 539,0 тис. грн. та 430,97 тис. грн. при застосуванш на I та II ГП уповiльнювачiв УВУ-07.
Для Пiвнiчноi сортувальноi прки станцii Основа цей ефект складе вщповщно 551,44 та 564,42 тис. грн., а для сортувальноi прки станцii Харюв-Сорту-вальний вiн становитиме 598,60 та 611,64 тис. грн. вщповщно.
Таблиця 3
Узагальнеш результати iмiтацiйного моделювання процесу скочування розрахункових б^ушв при обладнаннi I ГП
сортувальних прок уповтьнювачами ВНУ-2
Прка Н , м Умови тРВ Тпр , м Ь1ГП , гал > кДж/кН Ь2ГП , гал > кДж/кН ЬПГП , гал > кДж/кН Чп , кДж/кН Потр1бна кшьгасть уиоЫ. 1Ы1юв1'|1в
Х Х Х ДХ
П1вд., ст. Основа 3,40 несир. 462,42 0,750 0,975 0,563 2,184 I ГП - 4 ВНУ-2 II ГП - 2 КЗ-3 ПГП - 2 ВНУ-2
сирият 758,48 0,269 1,866 0,695
11м<п., ст. Основа 2,46 несир. 354,04 0,619 0,675 0,504 1,567 I ГП - 3 ВНУ-2 II ГП - 2 КЗ-3 ПГП - 2 ВНУ-2
сирият 556,98 0,251 1,253 0,572
ст. Харыв-Сорт. 2,69 несир. 357,33 0,571 1,057 0,356 1,785 I ГП - 3 ВНУ-2 II ГП - 2 КЗ-3 ПГП - 2 ВНУ-2
сирият 602,90 0,292 1,525 0,492
Таблиця 4
Узагальнеж результати iмiтацiйного моделювання процесу скочування розрахункових б^ужв при обладнанш I та II ГП
сортувальних прок уповтьнювачами УВУ-07
Прка Нр , м Умови 1/Б пр , М Ь1ГП гал , кДж/кН Ь2ГП гал , кДж/кН ЬПГП гал , кДж/кН Ьзуп , кДж/кН Потр1бна кшыасть уповтльнюваЧв
Х Х Х ДХ
П1вд., ст Основа 3,41 неспр. 462,42 0,810 0,909 0,543 2,487 I ГП - 3 УВУ-07 II ГП - 5 УВУ-07 ПГП - 2 ВНУ-2
спринт 761,34 0,100 2,104 0,692
П1вн., ст. Основа 2,46 неспр. 354,04 0,659 0,588 0,542 1,543 I ГП - 3 УВУ-07 II ГП - 4 УВУ-07 ПГП - 2 ВНУ-2
спринт 556,98 0,259 1,221 0,592
ст. Харив-Сорт. 2,70 неспр. 357,33 0,521 1,235 0,249 1,986 I ГП - 3 УВУ-07 II ГП - 4 УВУ-07 ПГП - 2 ВНУ-2
спринт 603,63 0,071 1,768 0,243
5. Висновки
Таким чином, одержат за допомогою розробленого програмного забезпечення висота та поздовжиш про-фiль сортувальних прок вщповщають вимогам без-пеки та безперебшносп сортувального процесу та до-зволяють отримати оптимальну потрiбну потужнiсть вагонних уповiльнювачiв, що, в свою чергу, призведе до суттевого зниження експлуатацшних витрат.
Лiтература
1. Математична модель для визначення оптимальних кон-
структивно -технолопчних параметр1в сортувальних прок / I. В. Берестов, О. М. Огар, О. Б. Ах1езер, М. Ю. Куценко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - 2009. - №1/6 (37). - С. 4 - 8.
2. Анашз 1 особливосл конструкцй пркових горловин в1т-
чизняних сортувальних пристро1'в / О.М. Огар, О.В. Розсоха, С.М. Св1тличний // Зб1рник наукових праць Укрансько! державно! академй зашзничного транспорту. - Харгав, 2007. - Випуск 85. - С. 57 - 64.
3. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах СССР // ВСН 207 - 89 / МПС. - М.: Транспорт, 1992. - 104 с. - (Нормативное производственно-практическое издание).
4. Огарь А. Н. Повышение ресурсосбережения и эффек-
тивности функционирования сортировочных горок при оптимизации продольного профиля: дисс.... кандидата техн. наук: 05.22.20 / Огарь Александр Николаевич. - Харьков, 2002. - 191 с.
5. Анашз юнуючих метод1в та методик розрахунку сорту-
вальних пристро!в / I. В. Берестов, М. Ю. Куценко // 1нформацшно-керуюч1 системи на зал1зничному транспорт;. - 2007. - №2. - С. 34 - 37.
6. До питання розробки методики комплексного розрахунку
оптимальних конструктивних параметр1в сортувальних прок / 1.В. Берестов, О.М. Огар, О.Б. Ах1езер, М.Ю. Куценко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - 2009. - №2/3 (38). - С.56 - 60.
7. Пособие по применению правил и норм проектирования
сортировочных устройств / [ Муха Ю.А., Тишков Л.Б., Шейкин В.П. и др.]; под ред. Е.Б. Васюкевича. - М.: Транспорт, 1994. - 220 с.
