m0955

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

НАУКА И МОЛОДЕЖЬ СГУПСа В ТРЕТЬЕМ ТЫСЯЧЕЛЕТИИ

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

Выпуск 3

Новосибирск

2014

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

УДК 009+33 ББК 30:60

Н 34

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячеле-

Н 34 тии: сборник науч. ст. аспирантов и аспирантов-стажеров. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. – Вып. 3. – 268 с.

ISBN 978-5-93 461-638-1

Представлены результаты научных исследований аспирантов и аспирантов – стажеров университета в области технических, гуманитарных и социально – экономических наук.

Материалы сборника представляют практический интерес для преподавателей, аспирантов и студентов различных образовательных учреждений.

УДК 009+33 ББК 30:60

О т в е т с т в е н н ы е з а в ы п у с к :

проректор по научной работе проф. С.А. Бокарев, руководитель сектора НИРС Г.А. Воронина, заведующая докторантурой

и аспирантурой канд. экон. наук М.Ю. Квинт

Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :

проф. С.А. Бокарев, доц. В.А. Романов, доц. А.А. Карасева, доц. М.А. Зачешигрива, проф. В.И. Медведев, проф. Н.И. Карпущенко,

доц. Д.В. Величко, проф. А.Л. Исаков, доц. А.Л. Ланис, доц. Г.Н. Полянкин, доц. С.А. Бехер, проф. В.С. Воробьев, доц. Е.Б. Тарасов, проф. С.А. Быкадоров, доц. Т.С. Зайцева, доц. М.О. Северова, доц. Л.Н. Аршба, доц. Т.А. Лунина,

доц. А.А. Макарцев, доц. М.А. Горожанкина, доц. Т.А. Ванеева, проф. А.А. Копылов, доц. О.А. Волынская, ст. преп. О.Л. Сафронова, доц. В.М. Николаенко, ст. преп. К.В. Солоусова, доц. Е.А. Веселкова, доц. А.А. Шадт, проф. А.Н. Быстрова, проф. Н.И. Мартишина

2

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

I. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

М.А. Бацеко

(факультет «Управление процессами перевозок»)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ В МЯГКИХ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КОНТЕЙНЕРАХ

Мягкие специализированные контейнеры– наиболее экономичный вид упаковки грузов для перевозки и хранения широкой номенклатуры сыпучих неслеживающихся грузов. За последние годы парк вагонов пополнился новыми, перспективными моделями, изменились параметры вагонов(грузоподъемность, размеры кузова и т.д.), увеличилось количество типоразмеров мягких контейнеров, соответственно претерпели изменения их размеры и масса, увеличилась номенклатура грузов, перевозимых в мягких контейнерах. В сетевых технических условиях, гл. 9 [1] отсутствуют рекомендации по использованию мягких(многооборотных и разовых) контейнеров в зависимости от насыпной массы груза.

Целью работы является обоснование наиболее эффективных способов перевозки по железной дороге мягких специализированных контейнеров (многооборотных и разового использования).

В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи:

1.Анализ существующих типоразмеров мягких многооборотных контейнеров и контейнеров разового использования с учетом новых и перспективных моделей.

2.Разработка рекомендаций по выбору типоразмеров контейнеров, обеспечивающих полную загрузку вагона при минимальном возможном количестве контейнеров в зависимости от насыпной массы груза.

3.Определение вида транспорта, которым выгоднее осуществить возврат порожних многооборотных контейнеров.

Сетевыми техническими условиями[1] предусмотрена перевозка в полувагонах сыпучих слабослеживающихся и неслеживающихся грузов в мягких специализированных контейнерах (многооборотных) восьми типоразмеров. Анализ литературных источников и интернет-ресурсов [2, 3] показал, что в настоящее время в практике перевозок используют еще четыре новых типоразмера

(МК 0-0,5 С-1,0, МКО-1,0 С-1,0, МЮЧ ОМ-1,0, МК-3,5), которые не отражены в сетевых технических условиях. Параметры суще-

3

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

ствующих типоразмеров мягких многооборотных контейнеров приведены в табл. 1, мягких контейнеров разового использования – в табл. 2.

Таблица 1

Параметры мягких специализированных многооборотных контейнеров

Рациональные схемы размещения контейнеров в вагонах разрабатывались исходя из условия полного использования рабочего объема контейнера, грузоподъемности и вместимости вагона, а также в соответствии с требованиями сохранности груза, вагона и безопасности движения поездов.

Задача рационального распределения контейнеров по типоразмерам в зависимости от насыпной массы груза формулируется следующим образом: по известной насыпной массе груза подо-

4

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

брать типоразмер контейнера, обеспечивающий полную загрузку вагона при минимально возможном количестве контейнеров. Связь между количеством контейнеров m, величиной загрузки вагона Gв и насыпной массой груза ϒ выражается формулой:

где Vk – номинальный (рабочий) объем контейнера, м3; gк – масса порожнего контейнера, т.

При условии полной загрузки вагонаGв количество контейнеров, необходимых для перевозки данной массы груза, стремится к минимальному (m –> mmin), а произведение насыпной массы груза и рабочего объема контейнера– к расчетной грузоподъемности контейнера (ϒVk –> Gк max).

Расчеты по формуле(1) для многооборотных контейнеров выполнены [4] с учетом следующих данных: Gв = 69 т, ϒ = 0,3–

–3,0 т/м3, параметры контейнеров взяты из табл. 1.

Втабл. 3 приведены минимальные и максимальные значения ϒ (т.е. диапазон насыпной массы груза), при которых обеспечивается полное использование грузоподъемности вагона при минимальном количестве контейнеров.

5

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

Функции m = f(ϒ) имеют ограничения сверху по вместимости вагона, а снизу – по грузоподъемности контейнера. Данные ограничения рассчитываются для каждого типоразмера контейнеров следующим образом: снизу – по грузоподъемности контейнера:

Выразив из формулы (1) ϒ, получаем:

Для расчетов были приняты: полувагон, модель 12-532, грузоподъемностью 69 тонн, = 12 068 мм, 2878 мм, = 2060 мм.

Рекомендуемые сферы применения контейнеров в зависимости от ϒ приведены на графике (рис. 1).

Рис. 1. Рекомендуемые сферы применения контейнеров в зависимости от ϒ в полувагоне Г.–П. 69 тонн

Точки a, b, c, d и т.д. соответствуют минимальному и максимальному количеству контейнеров данного типоразмера в вагоне при максимальной величине загрузки вагона Gв.

На основании расчетов составлена табл. 3, в которой представлен рекомендуемый диапазон насыпных масс груза и соответствующее этим значениям количество контейнеров для полувагонов грузоподъемностью 69 т.

6

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Анализ графика (рис. 2) и табл. 4 показывает, что наибольший диапазон значений ϒ у контейнеров МК-0,5 (от 1,97 до 2,88 т/м3) и наименьший у МК-14 (от 1,14 до 1,17 т/м3).

Рис. 2. Рекомендуемые сферы применения контейнеров МКР в зависимости от ϒ в крытом вагоне Г.–П. 69 тонн

Таблица 4

Рекомендуемый диапазон ϒ для полувагонов Г.–П. 69 тонн

Аналогичные расчеты проведены для мягких контейнеров разового использования [5, 6].

7

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

Для расчетов были приняты: крытый вагон, модель 11-270, грузоподъемностью 69 тонн, = 13 844 мм, 2764 мм, = 2791 мм.

Рекомендуемые сферы применения контейнеров МКР в зависимости от ϒ приведены на графике (рис. 2).

На основании данного графика составлена табл. 5, в которой представлен рекомендуемый диапазон насыпных масс груза и соответствующее этим значениям количество контейнеров для крытых вагонов грузоподъемностью 69 т.

Таблица 5

Рекомендуемый диапазон ϒ для крытого вагона Г.–П. 69 тонн

Анализ графика (рис. 2) и табл. 5 показывает, что наибольший диапазон значений ϒ у контейнеров МКР-1,0 С-1,5 (от 1,01 до 1,5 т/м3) и наименьший у МКР-1,0 С-1,0 (от 0,92 до 1,0 т/м3).

При перевозке в крытом вагоне грузоподъемностью 69 т грузов с насыпной массой менее0,49 т/м3 грузоподъемность вагона используется не в полной мере. Расчеты показывают, что максимальная загрузка вагона при использовании рассмотренных типоразмеров контейнеров в диапазоне насыпных масс0,3 ϒ 0,48 состав-

ляет 17,92(МКР-1,00-1,5)…68,85 т. (МКР-1,0 м3). Таким образом,

при насыпной массе менее0,49 т/м3 рекомендуется использовать контейнер МКР-1,0 м3 (загрузка составляет Gв = 43,2…68,85 т).

В этих случаях необходимо выбрать оптимальный вариант размещения МКР в крытом вагоне с определением таких габаритных размеров контейнеров в плане, которые обеспечивали бы наилучшее использование грузовместимости вагона.

Величина недоиспользуемой полезной площади вагона U определяется следующим образом [7]:

8

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

где lваг – внутренняя длина кузова вагона; bваг – внутренняя ширина кузова вагона; bконт – ширина (длина) контейнера; k, n – количество рядов контейнеров по длине и ширине вагона соответственно.

Формула (5) позволяет решать задачи выбора схем размещения мягких контейнеров разового использования в крытом вагоне.

Для примера сравним недоиспользование грузовместимости вагона при перевозке мягких специализированных контейнеров марок: МКР 1,0-Л 4-1,0/1,3 с шириной (длиной) контейнера 920 мм и МКР-1,0 м3 с шириной (длиной) контейнера 900 мм. Подставив значения в формулу (5), получаем, что недоиспользование грузовместимости вагона составляет 1,8 м2 и 0,18 м2 соответственно. Поэтому использование контейнера с размерами900×900 мм более рационально.

Проблема возврата порожних контейнеров актуальна в наши дни, так как после выгрузки контейнеры необходимо вернуть обратно грузоотправителю для погрузки в них новой партии груза. Возврат мягких контейнеров можно осуществить не только -же лезнодорожным транспортом, но и автомобильным, причем в некоторых случаях второй вид более привлекателен для клиента, так как этот способ может быть более дешевым и более быстрым.

В работе рассмотрены способы возврата мягких контейнеров железнодорожным и автомобильным видом транспорта. Перевозку порожних контейнеров по железной дороге, можно осуществить повагонной, контейнерной и мелкой отправкой.

За исследуемый полигон принято направление Омск– Новосибирск, мягкие контейнеры МК-1,5. Партия порожних контейнеров составляет 36 порожних МК (вагонный комплект груженых контейнеров для полувагона). Каждый контейнер в порожнем состоянии массой 40 кг занимает 7–10 % от объема груженого контейнера. Перед погрузкой контейнеры пакетируются по4 штуки в пакет для механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Расчет стоимости возврата порожних мягких контейнеров повагонной отправкой не производился, поскольку для этого необходимо порядка 300 порожних МК для загрузки одного вагона до полной вместимости. При ежесуточном поступлении на склад грузополучателя 36 груженых контейнеров для накопления порожних контейнеров потребуется 9 суток. Это увеличивает величину обо-

9

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

рота контейнеров и соответственно рабочих парк мягких контейнеров, что неэффективно и экономически нецелесообразно.

Стоимость контейнерной отправки, в крупнотоннажном (20 т) контейнере рассчитана на один контейнер и составляет 5168,8 р.

Перевозка мелкой отправкой в крытом вагоне составляет

2388 р.

Определим расходы на возврат порожних контейнеров автомобильным транспортом. На практике для расчета стоимости перевозки используют специальные программы или фиксированную стоимость по километражу.

Расчет приведен с использованием онлайн-калькулятора [8]. Стоимость перевозки порожних контейнеров автотранспор-

том составила 8503 р., а по железной дороге мелкой отправкой– 2388 р. Таким образом расчеты показали, что возврат в порожних контейнеров в нашем случае выгоднее осуществлять железнодорожным транспортом. При этом необходимо учитывать тот факт, что для отправки порожних контейнеров мелкой отправкой необходимо время (от 1 до 5 сут) для накопления грузов на сборный вагон. Для грузоотправителя есть выбор: осуществить более дорогую, но быструю отправку автомобильным транспортом, либо более длительную, но более дешевую и экономически выгодную отправку железнодорожным транспортом.

Библиографический список

1. Технические условия размещения и крепления грузов в ва-

гонах и контейнерах. М.: Юридическая фирма «Юртранс», 2003. 544 с.

2.URL: http://www.chempack.ru/big-bag/about_big-bags.html (03.03.2013)

3.URL: http://window.edu.ru/resource/064/65 064/files/umt 001.pdf

4.Бацеко М.А. «Выбор типоразмеров мягких контейнеров, обеспечивающих полную загрузку вагона в зависимости от насыпной массы перевозимого груза». Наука и молодежьXXI века, материалы XI научно-технической конференции студентов и аспирантов, посвященной 80-летию СГУПСа. Ч. 1. Новосибирск, 2013, 179 с.

5.Бацеко М.А. Выбор типоразмеров мягких специализированных контейнеров разового использования для перевозки сыпучих грузов. Дни науки-2013, тезисы докладов студенческой конференции СГУПСа. Ч. 1. Новосибирск, 2013, 91 с.

6.Бацеко М.А. Выбор типоразмеров мягких многооборотных контейнеров для перевозки неслеживающихся сыпучих грузов. Нижний Нов-

город, 2013.

10