CC BY
14
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2004р. Вип. №14
УДК 629. 223. 1
Парунакян В.Э.1 Красулин A.C.2
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ И МНОГОНОМЕНКЛАТУРНЫМИ ВАГОНОПОТОКАМИ
Рассмотрена проблема транспортного обслуживания производственных объектов с ограниченными и многономенклатурными вагонопотоками, отмечена необходимость повышения эффективности обслуживания с применением новых технологий. Намечены пути решения поставленной проблемы и дано решение конкретной задачи.
На параметры транспортного обслуживания предприятия существенно влияет специфика его производственного процесса. В различных отраслях народного хозяйства имеется значительное число предприятий с ограниченными вагонопотоками (10-20 вагонов в сутки), широкой номенклатурой и мелкопартионностью грузов. К ним относятся предприятия стройиндуст-рии, АПК, машиностроительные предприятия, строительные организации, отдельные районы порта и др. С другой стороны крупные металлургические и машиностроительные предприятия, характеризуются наличием целого ряда производственных объектов, также имеющих ограниченные вагонопотоки, широкую номенклатуру грузов и большие объёмы мелкопартионных перевозок^]. При этом внешние связи и внутренние межцеховые (технологические) перевозки тех и других предприятий осуществляются основными видами транспорта железнодорожным (ЖДТ) и безрельсовым колёсным транспортом (БКТ).
Исследованиями установлено, что при применении железнодорожного транспорта не в полной мере обеспечивается требуемый технологический ритм и регулярность перевозок, а их эффективность низка, поскольку технические средства используются не в полной мере, как по мощности, так и по времени. При обслуживании производственного цикла таких объектов применяются в основном тепловозы мощностью 800-1200 л.с. Анализ показал, что мощность таких тепловозов используется только на 25-30%, значительную часть рабочего времени (до 40%) они простаивают, а при обслуживании нескольких производственных объектов совершают большие холостые пробеги. В итоге указанное приводит к крайне неэффективному использованию локомотивов и значительному расходу топлива [1].
На рассматриваемых предприятиях в общем объеме перевозок большой удельный вес приходится на безрельсовый колесный транспорт (БКТ). Его применение позволяет в определённой мере улучшить транспортное обслуживание, однако он, также используется недостаточно эффективно. Значительные простои и порожние пробеги транспортных средств (ТС) приводят к снижению их производительности и, в частности, к увеличению рабочих парков, что приводит к значительному расходу энергоресурсов и негативно влияет на экологию. Кроме того, существующая система обслуживания производства способствует созданию в цехах предприятий сверхнормативных запасов грузов, и требуют привлечения к процессам доставки дополнительного числа работников [2].
Проведенные исследования, а также анализ мирового опыта показывают, что одним из направлений повышения эффективности транспортного обслуживания предприятий с ограниченным вагонопотоком, многономенклатурными и мелкопартионными грузами является создание активного транспортного средства, трансформируемого для использования на железнодорожных и автомобильных перевозках. Таким транспортным средством являются маневровые тягачи на базе колёсных тракторов. Они при оборудовании дополнительным рельсовым ходом
1 ГТГТУ, канд. техн. наук, профессор.
2 ПГТУ, старший преподаватель.
и сцепным устройством, способны работать как маневровые локомотивы, а при необходимости, использоваться как тракторные тягачи. Такая трансформация обеспечивает возможность гибкого и эффективного транспортного обслуживания рассматриваемых производственных объектов. При этом создаются возможности минимизации производственных запасов, увязки транспортного обслуживания с ходом производственного цикла, что в итоге обеспечивает высокие экономические результаты.
Маневровые тягачи широко используются на предприятиях, портах и стройках многих зарубежных стран. Для выпуска таких тягачей имеются специализированные предприятия. Так, фирма «Мерседес-Бенц» в течение более 50 лет серийно выпускает универсальные тягачи на комбинированном ходу мощностью до 140 л.с.
Таким образом, создание маневрового тягача для предприятий Украины является весьма актуальным, перспективным и эффективным мероприятием. Особенно привлекательным является тот факт, что Харьковский тракторный завод выпускает колесный трактор, в полной мере отвечающий требованиям базовой машины для маневрового тягача. Колея его передних и задних колес совпадает с колеей железнодорожного пути, в связи с чем нет необходимости вносить изменения в конструкцию трактора, и на него достаточно просто монтируется и демонтируется автосцепка, несложным является и переоборудование тормозной системы.
В связи с указанным представляется целесообразным дать оценку условиям и эффективности его применения в качестве маневрового тягача на предприятиях Украины.
Тяговый расчёт машин на комбинированном ходу, с направляющими катками, имеет целый ряд особенностей, связанных с тем, что они являются комбинацией пневмоколёсного и железнодорожного экипажей. В специальной технической литературе [3] вопросы тяговых расчётов для таких машин не рассматриваются. Поэтому могут быть использованы лишь традиционные методические положения расчёта сил тяги локомотивов. В отдельных источниках по машинам на комбинированном ходу [4] принципы тяговых расчётов маневровых тягачей рассмотрены в самом общем виде, не позволяющем выполнять инженерные расчёты.
Поэтому в настоящей статье рассматриваются основные положения методики тягового расчёта маневровых тягачей на комбинированном ходу.
На первом этапе рассматривается вопрос определения наибольшего тягового усилия, развивающегося в результате сцепления ведущих пневматических колес с рельсами. Величина тягового усилия зависит от сцепного веса, состояния рельсов, степени загрязнения протектора пневмоколес и коэффициента сцепления колёс с рельсами. Для определения величины тягового усилия в зависимости для локомотивов [3] коэффициент сцепления металлических колёс с рельсами (\]/к) заменяется коэффициентом сцепления пневмоколёс с рельсами (е)
РК=РСЦ*8, (1)
где Рсц - сцепная масса тягача, т; в — коэффициент сцепления пневмоколёс с рельсами.
Однако в формуле (1) значение показателя сцепной массы маневрового тягача требует учёта следующих факторов: распределения сцепного веса по осям трактора (Р С'>РС2) и определения части собственной массы тягача (нагрузки) приходящейся на направляющие катки (О) (рис. 1).
С учётом этих факторов выражение для определения сцепной массы будет иметь вид
Рсцт =Р с'+РЛО 1 , (2)
где Р с и Рс~ — сцепной вес, приходящийся на ведущие колёса, т; в] - нагрузка, приходящаяся на направляющие катки, т
а'Ктх+СЬ, (3)
где С] и О: - нагрузка от массы тягача соответственно передние и задние направляющие катки, т.
Исходя из вышеизложенного тяговое усилие (Рс) тягача на комбинированном ходу выразится формулой
РНРс'+РЛО 04 (4)
Выходным показателем тяговых расчётов является допустимая масса поезда, при движении с равномерной скоростью и учетом профиля пути (/). Поскольку предлагаемый тягач используется в основном для работы в маневровом режиме, то его наибольшая сила тяги должна реализовываться при трогании с места. В тяговых расчётах масса поезда определяется выражением
Рс- Рл*(сотр+/)
От р
(5)
со
тр
где Рс - касательная сила тяги локомотива, кгс; Рл - сцепная масса локомотива, т; со тр - основное удельное сопротивление при трогании с места, кгс/т; / - расчётный уклон, %.
Однако данная формула не может применяться, поскольку на тягач с направляющими катками, наряд}' с дополнительным удельным сопротивлением при трогании с места (соттр) оказывает воздействие одновременно основное удельное сопротивление его движению и как локомотива (со0т), и как вагона (со ,,), которые различаются достаточно существенно и этим пренебрегать в расчётах нельзя. Поэтому формула (5) трансформируется с учётом массы тягача (в) и нагрузки, приходящейся на направляющие катки (в 0, дополнительного удельного сопротивления при трогании с места (сотхр), основного удельного сопротивления движению тягача (со0т) и вагона (со 0). После соответствующих преобразований формула для определения массы состава примет следующий вид
Бс-0*сотр-0 1*со о - (0-0 ]) * со - О*/
0 =
(6)
Для оценки тяговых свойств маневрового тягача проведены предварительные расчёты при паспортной массе (8,26 т) и при догрузке (до Ют) определены кривые зависимости массы состава от величины расчётного уклона, массы тягача и распределения нагрузки на направляющие катки (рис.2).
О, т
/, %о
Рис.2 - Зависимость массы состава от расчётного подъема, при трогании с места, перераспределения массы на опорные катки и собственной массы (О) тягача. 0,1; 0,2; 0,3 - коэффициент, учитывающий нагрузку на направляющие катки.
Исследования и предварительные расчёты подтверждают, что маневровый тягач, на базе колёсного трактора Харьковского завода, по своей силе тяги обеспечивает выполнение маневровых работ на уклоне до 6%0 с 4-6 гружёными вагонами (при массе трактора 8,26 т.) и 6-8 вагонами (при массе трактора 10 т.) при скорости движения не менее 12-15 км/ч, что соответствует производственным требованиям. Однако, данные требуют подтверждения на основе экспериментальных исследований.
По имеющейся литературе [4] наличие пневмоколёс трактора обеспечивает значительные тормозные усилия при необходимости его остановки с вагонами. Однако законченной методики решения тормозных задач для данного средства не приводится. Поэтому необходимо проведения дополнительных экспериментов для определения тяговых свойств тягача и решения тормозных задач.
Таким образом, применение маневровых тягачей позволит принципиально по-новому решить транспортное обслуживание предприятий и значительно улучшить технологию маневровых работ, своевременно производить доставку многономенклатурных и мелкопартионных грузов, как на железнодорожном, так и на пневмоходу, сократить порожние пробеги, существенно снизить энергетические ресурсы. Кроме того, использование такой транспортной машины обеспечит широкое применение микрологистических систем при обслуживании производственных цехов, что ещё более повышает эффективность транспортного обслуживания предприятий
Выводы
1. Недостатки существующей системы транспортного обслуживания производственных объектов приводят к значительным простоям транспортных средств, порожним перепробегам, снижению их производительности, увеличению рабочих парков, расходу энергоресурсов и негативному влиянию на экологию. Поэтому внедрение прогрессивных транспортных технологий на промышленном транспорте при обслуживании производственных объектов с ограниченными вагонопотоками в современных условиях является весьма актуальным.
2. Оптимальное решение транспортного обслуживания может быть найдено с применением новых транспортных технологий и микрологистических систем. При этом одним из перспективных решений является внедрение транспортных технологий с применением маневровых тягачей. Вопрос о технологическом режиме и условиях их применения необходимо решать на основе проведения дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.
Перечень ссылок
1. Бабушкин Г.Ф., Проблемы управления процессами межцеховых перевозок / Г.Ф. Бабушкин II Автошляховик Украши. - 2001. - №3,- С. 10-11.
2. Бабушкин Г.Ф. Оптимизация запасов грузов в производственных цехах / Г.Ф. Бабушкин /7 Упаковка. Журнал для виробнимв та cmmHBa4iß та упаковки. - 2002,- №5. - С. 40-41.
3. Правила тяговых расчётов для поездной работы,- М.: Транспорт, 1985.-287 с.
4. Бардышев O.A., Кудряшов A.B., Тэттэр В.И. Машины на комбинированном ходу / O.A. Бар-дышев, A.B. Кудряшов, В.И. Тэттэр. - М.: Транспорт, 1975-136 с.
Статья поступила 17.03.2004
