Розвиток теорії експлуатації та методів розрахунку конструктивно - технологічних параметрів сортувальних гірок

Abstract

UA: Дисертацію присвячено вирішенню наукової проблеми удосконалення теорії експлуатації та методів розрахунку параметрів сортувальних гірок з урахуванням збереження паливно-енергетичних, виробничих і перевізних ресурсів. З цією метою гірку розглянуто як систему, раціональний варіант конструкції і технології роботи якої визначається за критерієм мінімуму сумарних капітальних і експлуатаційних витрат за період життєвого циклу. Для комплексного розрахунку висоти і поздовжнього профілю сортувальних гірок розроблено моделі нелінійного і стохастичного програмування. При цьому для урахування випадкової природи параметрів метеорологічних умов при розрахунках гірки і моделюванні сортувального процесу створено метод розрахунку швидкості і напрямку вітру в точці місцезнаходження вагону. Вказаний метод використано в розробленій імітаційній моделі процесів скочування окремих відчепів з гірки, насуву, розпуску і розформування потоку составів. Для підвищення достовірності результатів моделювання, які використовуються для розрахунку приросту синергетичного ефекту системи за період життєвого циклу, в імітаційній моделі застосовано нову форму представлення плану і поздовжнього профілю елементів сортувального комплекту. З метою збереження виробничих ресурсів сформовано нові структури гіркових горловин з вагонними уповільнювачами легких типів. Ефективне керування процесом розформування потоку составів забезпечено шляхом удосконалення системи підтримки прийняття рішень для гіркових операторів. При впровадженні раціональних конструкції і технології роботи сортувальної гірки приріст синергетичного ефекту за період життєвого циклу склав 128, 144 і 165 млн грн при обсягах переробки 2000, 3500 і 5000 вагонів на добу відповідно. RU: Диссертация посвящена решению научной проблемы усовершенствования теории эксплуатации и методов расчета параметров сортировочных горок с учетом сбережения топливно-энергетических, производственных и перевозочных ресурсов. С этой целью горка рассмотрена как система, рациональный вариант конструкции и технологии работы которой определяется по критерию минимума суммарных капитальных и эксплуатационных расходов за период жизненного цикла с приведением стоимостных оценок этих расходов в разные годы к последнему году. Рациональные технологические параметры сортировочной горки (скорость роспуска и допустимые скорости выхода отцепов с тормозных позиций спускной части) определяют стратегию ее эксплуатации на период жизненного цикла или до начала структурной перестройки. Комплексный расчет высоты и продольного профиля сортировочных горок базируется на результатах имитационного моделирования скатывания расчетных бегунов с учетом случайного характера скорости и направления ветра. Оптимизационные расчеты профиля спускной части выполняются с использованием разработанной модели стохастического программирования по условию минимизации высоты горки. Оптимизация продольного профиля надвижной части рассмотрена как задача нелинейного программирования. В качестве критерия оптимизации приняты затраты дизельного топлива на надвиг и роспуск составов. Для учета случайной природы параметров метеорологических условий при расчетах горки и моделировании сортировочного процесса создан метод расчета скорости и направления ветра в точке местонахождения вагона на основе данных нескольких метеорологических датчиков, которые устанавливаются на полигоне и отображают (моделируют) реальную динамику изменения указанных параметров. Данный метод использован в разработанной имитационной модели процессов скатывания отдельных отцепов, надвига, роспуска и расформирования потока составов. Для повышения достоверности результатов моделирования, которые используются для расчета прироста синергетического эффекта системы за период жизненного цикла, в имитационной модели применена новая форма представления плана и продольного профиля элементов сортировочного комплекта, которая позволяет учитывать угол отклонения вагона от базиса горочной горловины. Задача выбора эффективного режима регулирования скорости скатывания отцепов рассмотрена как задача нелинейного программирования. При разработке процедуры расчета расхода топлива горочным локомотивом на надвиг и роспуск составов отдельно учтено дополнительное удельное сопротивление от среды и ветра, в результате чего достоверность моделирования повысилась на 6,3%. С целью сбережения производственных ресурсов сформированы новые структуры горочных горловин с вагонными замедлителями легких типов, рациональное число и размещение которых определяется с использованием модели стохастического целочисленного программирования. Принятие окончательного решения, касающегося выбора эффективной конструкции при наличии альтернативных решений, выполняется с использованием предложенного комплексного показателя их качества. Эффективное управление процессом расформирования потока составов обеспечено путем усовершенствования системы поддержки принятия решений для горочных операторов. Формирование управляющих воздействий основывается на процедуре получения условно-оптимальных параметров торможения отцепов до момента их отрыва от состава и методе их корректирования в процессе скатывания отцепов с горки. При внедрении рациональных конструкции и технологии работы сортировочной горки прирост синергетического эффекта за период жизненного цикла составил 128, 144 и 165 млн грн при размерах переработки 2000, 3500 и 5000 вагонов в сутки соответственно. EN: The thesis is devoted to the solution of scientific problems of improvement of the theory of operation and methods of calculation of parameters of sorting humps of the resource saving. With this purpose hill considered as a system, rational variant of a design and technology of work of which is determined by the criterion of minimal total capital and operating costs for the period of the life cycle. For complex calculation of height and longitudinal profile sorting humps of developed model of nonlinear and stochastic programming. At the same time to take into account random nature of the parameters of the meteorological conditions in the calculation of hump and modelling of the sorting process is a method of calculating the wind speed and direction at the point seat of the car. The method used in the developed simulation model processes of rolling separate regulation, thrust, the dismantling and removal of flux compositions. To improve the reliability of the simulation results, which are used to calculate the growth of the synergetic effect of the system life cycle, in a simulation model is applied a new form of submission of the plan and the longitudinal profile of the screening kit. With the purpose to save the production resources formed a new structure for hump car yard neck with carload delay fuses light types. Effective management of the process of the dissolution of the flow of achieved through the improvement of decisionmaking support systems for hump car yard for operators. In the implementation of rational design and technology work hump growth of the synergetic effect for the period of a life cycle amounted to 128, 144, 165 million uah with the size of 2000, 3500 and 5000 cars per day, respectively.