Підвищення ефективності функціонування сортувальних гірок шляхом удосконалення структур їх горловин

Abstract

UA: Дисертацію присвячено питанню підвищення ефективності функціонування сортувальних гірок шляхом удосконалення структур їх горловин. Проведено аналіз існуючих типів гіркових горловин вітчизняних і закордонних сортувальних пристроїв та відомих методик оцінки їх структур. Запропоновано теоретичні підходи щодо розробки нового класу структур гіркових горловин, які базуються на використанні відомого принципу квазібезперервного регулювання швидкості скочування відчепів малопотужними уповільнювачами в межах спускної частини. Запропоновані структури було досліджено на предмет ефективності їх використання в умовах експлуатації сортувальних гірок залізниць України. Для вибору ефективної структури розроблено математичну модель визначення раціонального варіанту розміщення гальмових засобів в межах спускної частини, яка базується на математичному апараті нелінійного цілочисельного програмування для вирішення оптимізаційних комбінаторних задач, та метод комплексної оцінки структур горловин з урахуванням показників економічних витрат та надійності. Удосконалено процедуру визначення показників надійності структур гіркових горловин та методику техніко-економічного порівняння варіантів проектних рішень сортувальних пристроїв. Оцінено економічну ефективність їх функціонування зі структурами горловин нового класу. Результати оцінки показали доцільність застосування нових структур гіркових горловин, як при новому будівництві, так і при реконструкції існуючих сортувальних гірок. RU: Диссертация посвящена вопросу повышения эффективности функционирования сортировочных горок путем усовершенствования структур горочных горловин. Выполнен анализ существующих типов горочных горловин отечественных и зарубежных сортировочных устройств и известных методик оценки их структур. Установлено, что действующей инструкцией по проектированию сортировочных устройств не предусмотрен комплексный подход к выбору конструктивных параметров горочных горловин, а именно недостаточно учитываются показатели надежности их структур и влияние метеорологических условий. Предложены теоретические подходы к разработке нового класса структур горочных горловин, которые базируются на использовании известного принципа квазинепрерывного регулирования скорости скатывания отцепов маломощными замедлителями в пределах спускной части. Этот поход обеспечивает плавность регулирования скорости скатывания отцепов, большую точность реализации заданных скоростей выхода отцепов с тормозных позиций, высокую степень использования суммарной наличной мощности тормозных средств спускной части и, как результат, повышение уровня сохранности производственных и перевозочных ресурсов. Предложенные структуры были исследованы на предмет эффективности их использования в условиях эксплуатации сортировочных горок железных дорог Украины. Анализ результатов расчета конструктивных параметров сортировочных горок при использовании структур горочных горловин нового класса показал, что каждая из предложенных структур с вагонными замедлителями заданного типа может быть использованной при определенных комбинациях скорости и направлении встречного ветра на горках средней и большой мощности. Для выбора эффективной структуры горочной горловины разработаны математическая модель определения рационального расположения тормозных средств в пределах спускной части горки, базирующаяся на математическом аппарате нелинейного целочисленного программирования для решения оптимизационных комбинаторных задач, и метод комплексной оценки структур горочных горловин, основывающийся на комплексном показателе качества. Усовершенствована процедура определения показателей надежности структур горочных горловин, которая в отличие от существующих рассматривает функционирование сортировочной горки как восстанавливаемой системы. Установлено, что структура включения вагонных замедлителей с резервированием повышает вероятность безотказной работы структуры горочной горловины не менее чем в 1,8 раз. Усовершенствована методика технико-экономического сравнения вариантов проектных решений сортировочных устройств. Оценена экономическая эффективность их функционирования со структурами горловин нового класса. Результаты оценки показали целесообразность применения новых структур горочных горловин, как при новом строительстве, так и при реконструкции существующих сортировочных горок. EN: The thesis is devoted to question of efficiency increasing of hump yard functioning by improvement of their switching structures. The analysis of existing types of hump switching of home and foreign separators and famous methods of their structures mark was made. Theoretical ways of new type development of hump switching structures, based on using famous principle of quasi-continuous speed regulation of rolling down cuts by low-power slowing down device in the rates of drain part were offered. Offered structures were researched on base of their using efficiency in the conditions of hump yard maintenance on Ukrainian railways. Definition mathematic model of rational placement variant of brake devices in the rates of drain part, based on mathematic apparatus of nonlinear integer programming for decision of optimization combinatorial problem and method of total evaluator of switching structures taking into account indices of economical costs and reliability was made for choice of effective structure. The procedure of definition reliability indices of hump switching structures and method of technical economical equation variants of designing decisions of separators was updated. Their functional economical efficiency with new type of switching structures was estimated. The estimation results showed reasonability of using new hump switching structures as in new construction as in reconstruction of existing hump yards.