253

Рис. 6. Графики зависимости текущих значений плотности ρi образцов среднезернистой асфальтобетонной смеси ЩМА-15 ГОСТ 31015–2002 от динамического критерия

Зависимости ρi = f (θст ν) для дискретного времени τид наблю-

дения процесса виброформования достаточно однозначно описываются уравнениями степенной функции:

– для горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси МЗС, тип Г, марка 1 по ГОСТ 9128–97:

τид =30 с ρi =1,2356 (θст ν)0,0884

–для горячей среднезернистой асфальтобетонной смеси ЩМА-15

по ГОСТ 31015–2002:

τид =10 с ρi =1,0328 (θст ν)0,1416

181

На рис. 7 представлен график зависимости ρi = f (Kреж) плотно-

сти образца асфальтобетонной смеси МЗС, тип Г, марка 1 по ГОСТ 9128–97, от коэффициента режима работы виброоборудования Kреж =θст / θдин и аппроксимирующая график зависимость.

Рис. 7. График зависимости ρi = f(Kреж) плотности образца асфальтобетонной смеси МЗС, тип Г, марка 1 по ГОСТ 9128–97, от коэффициента режима работы виброоборудования Kреж =θст / θдин и аппроксимирующая графикзависимость

Определение рациональных параметров процесса виброуплотнения асфальтобетонной смеси, т.е. параметров, при которых ρi =ρобр ≥ρэт, и согласование этих параметров со скоростью переме-

щения проектируемой или эксплуатируемой виброплиты выполняется

вследующей последовательности:

1.Определяется максимальное техническое время, в течение которого виброплита, параметры процесса работы которой оптимизируются, перемещается на расстояние, равное lВП.

где τупл – время, в течение которого может происходить уплотнение асфальтобетонной смеси, с; lВП – конструктивная длина уплотняющей поверхности виброплиты, см; νВП – рабочая скорость виброплиты, т.е.

скорость перемещения базовой машины, см/с.

182

2. Определяется величина динамического критерия (θст ν)ид, га-

рантирующая получение заданного значения ρi =ρэт за время τид <τупл. Определение производится по соответсвующим уплотняе-

мой асфальтобетонной смеси зависимостям.

3. Определяется полная масса виброоборудования с помощью ранее выбранного параметра θст:

где Mобор – масса оборудования, кг; θст – псевдостатичесое давление оборудования на уплотняемую асфальтобетонную смесь, Н/см2; S – площадь уплотнения асфальтобетонной смеси, см2; g – ускорение свободного падения, см/с2; g = 9,81 м/с2.

4. Определяется максимальная возмущающая сила вибратора виброоборудования с помощью графика зависимости ρi = f(Kреж):

где Fвозм – амплитудная (максимальная) возмущающая сила вибратора, Н;

Kреж – коэффициент режима; Kреж = θθст .

дин

5. Определяется рабочая угловая частота вращения (ν) дебалан-

сов вибровозбудителя или частота тока, питающего регулируемый электродвигатель вибровозбудителя – в зависимости от структуры критерия (θст ν)ид :

Следование рассмотренным методическим рекомендациям позволяет:

1) рассчитать для любой применяемой асфальтобетонной смеси рациональные параметры работы виброуплотняющего и виброформующего оборудования, такие как масса виброформователя, геометрические размеры формующего пуансона, параметры режима работы вибровозбудителя, с помощью которых будет получена ожидаемая плотность образца асфальтобетонной смеси, предназначенного для изготовления прикромочных водоотводных лотков из асфальтобетона и для других целей;

183

2)выполнить в лабораторных условиях, с помощью пробных

иэталонных образцов, проверку эффективности и качества виброуплотнения асфальтобетонной смеси. В данной статье рассмотрена эффективность виброуплотнения двух горячих асфальтобетонных

смесей: МЗС, тип Г, марка 1 по ГОСТ 9128–97 и ЩМА-15

по ГОСТ 31015–2002;

3)выбрать и согласовать оптимальную скорость перемещения виброуплотняющего и виброформующего оборудования, предназначенного для изготовления прикромочных водоотводных лотков из асфальтобетона, со скоростью движения базовой для данного оборудования машины;

4)оценить технологические возможности находящегося в производственной эксплуатации виброуплотняющего оборудования (в основном виброплит) поуплотнению различных асфальтобетонных смесей;

5)обосновать конструктивные и режимные параметры вновь проектируемого виброуплотняющего и виброформующего оборудования, предназначенного для изготовления прикромочных водоотводных лотков из асфальтобетона и для других целей.

Список литературы

1.Белоногов Л.Б., Шардин В.П., Шардин М.В. Навесные виброактивные устройства для сооружения прикромочных водоотводных лотков из асфальтобетона // Мир дорог. – 2006. – № 22.

2.Пат. № 105741 Российская Федерация. Устройство для формирования модельных образцов асфальтобетонной смеси / В.П. Шардин, М.В. Шардин, Б.С. Юшков; зарег. в Гос. реестре полезных моделей РФ

20 июня 2011 г.

3.Справочник конструктора дорожных машин / под ред. И.А. Бородачева. – М.: Машиностроение, 1973. – 504 с.

4.Транспортно-технологические машины и комплексы (производственная и техническая эксплуатация): учеб. пособие / В.Б. Пермяков [и др.]; под общ. ред. В.Б. Пермякова. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. – 440 с.

Получено 6.03.2013

184

M.V. Shardin, V.P. Shardin

VIBROCOMPACTED THE MARGINAL DRAINAGE

TRAYS OF ASPHALT IN ONE PASS

Article gives methodic recommendations concerning calculation prediction of parameters of vibroforming and vibrocompacting equipment meant for manufacturing of near rim drainage trays from asphaltic concrete with the help of reference specimens of asphaltic concrete mixture, made by pressing according to GOST 12801–98: recommendations concerning calculation and specific steps are given, list of reference materials concerning compaction process parameters calculation for some types of asphaltic concrete mixtures is given.

Keywords: vibroforming and vibrocompacting equipment, asphaltic concrete mixture, prediction, compaction process, recommendations.

Михаил Витальевич Шардин (Пермь, Россия) – старший пре-

подаватель Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: mvshardin@gmail.com).

Виталий Петрович Шардин (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: shardinvp@gmail.com).

Mikhail Vitaljevich Shardin (Perm, Russia) – Senior Lecturer, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, e-mail: mvshardin@gmail.com).

Vitaliy Petrovich Shardin (Perm, Russia) – Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, e-mail: shardinvp@gmail.com).

185

УДК 656.025.4

Н.Ю. Шраменко

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Украина

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ФОРМАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕРМИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ

Предложен методологический подход к формализации процесса функционирования терминальных систем для повышения их конкурентоспособности на рынке грузовых перевозок.

Ключевые слова: терминальные системы, критерий эффективности, математическая формализация.

Одним из основных направлений повышения конкурентоспособности и развития транспортной области является разработка и внедрение новых технологий функционирования системы доставки грузов

сучетом ресурсосбережения.

Впроцессе взаимодействия субъектов транспортного рынка наблюдается разнонаправленность их целей. Поэтому при организации транспортного обслуживания необходим поиск оптимальных технологических решений, направленных на достижение компромисса, рационализации взаимодействия и баланса экономических интересов всех участников транспортного процесса.

Анализ литературы. В современных условиях рынка транспортных услуг специалисты и ученые уделяют существенное внимание разработке новейших подходов при решении задач развития региональных транспортных систем и внедрения ресурсосберегающих технологий в транспортной области в целом и отдельных ее подразделениях [1–3].

Вбольшинстве работ исследователями не предоставлены непосредственные рекомендации относительно ресурсосбережения, в частности относительно терминальных систем доставки.

Анализ существующих исследований, проведенный в работе [4], свидетельствует, что технологические процессы терминальной системы доставки грузов рассматриваются преимущественно отдельно, а не комплексно в пределах полноценно функционирующих транспортно-

186

логистических систем, именно поэтому данная проблема нуждается в комплексном исследовании.

Таким образом, необходима разработка новых и адаптация к рыночным условиям существующих методов и моделей повышения эффективности организации грузовых перевозок с учетом условий экономии ресурсов всех видов.

Цель и постановка задачи. Целью исследования является формирование методологического подхода к формализации процесса функционирования терминальных систем для повышения их конкурентоспособности на рынке грузовых перевозок на основе требований интероперабельности.

Основными задачами выступают:

–разработка структурной схемы объекта исследования;

–математическая формализация процесса функционирования терминальной системы, направленная на рационализацию процесса доставки грузов сучетом современных требований транспортного рынка;

–обоснование критериев эффективности функционирования терминальной системы с учетом интересов всех субъектов процесса доставки.

Формализация процесса функционирования терминальной системы в условиях ресурсосбережения на рынке грузовых перевозок.

Процесс функционирования терминального комплекса как объекта исследования можно описать в виде кибернетической модели – «белого ящика» (рисунок).

Входящие параметры:

–объем поступления груза Q;

–показатель неравномерности прибытия груза ŋ;

–время хранения груза tхр.

Выходные параметры (функция отклика):

– оптимальное количество погрузочно-разгрузочных механизмов

Nпрм;

–оптимальное количество рабочих транспортно-складского комплекса Nроб;

–минимизированные суммарные затраты.

187

Влияние внешней среды описывается фактором Ci – i-й стоимостной показатель, отображающий себестоимость выполнения операций и заработную плату рабочих терминального комплекса.

Проанализировав схему объекта исследования, можно сделать вывод, что терминальный комплекс может перерабатывать груз по различным технологиям в одно и то же время.

Основой функционирования любой системы в транспортной области в рыночных условиях является обеспечение высокого уровня качества транспортного обслуживания потребителей транспортныхуслуг.

188

Технология функционирования терминальной системы доставки грузов (ТСДГ) принадлежит множеству, являющемуся пересечением четырех подмножеств SR, ST, SD, SE, которые представляют собой соответствующие отображения множества ресурсов в подсистемах процесса доставки, множества технологических процессов в модулях стыка транспортных и терминальных подсистем, множества технологических процессов подсистем и множества формализованных решений на множество технологических параметров:

ТCДГ SR (Kωp ,Yωp )∩ST (U ,D,G,S,A)∩SD (U ,D,G,S,A)∩SE (M , ) , (1)

K p K , ωθ , Yp Y

где SR – множество ресурсов в подсистемах процесса доставки; K –

множество альтернативных типов ресурсов; θ – множество видов ресурсов (материальные, трудовые, энергетические, транспортные, складские, информационные, финансовые); Y – множество технико-

эксплуатационных характеристик ресурсов; ST – множество техноло-

гических процессов в модулях стыка транспортных и терминальных подсистем; U – множество характеристик грузопотока; D – множество организационных форм; G – множество технологических операций; S – множество управленческих решений; A – множество факторов влияния; SD – множество технологических процессов подсистем; SE –

множество формализованных решений; М – множество моделей, описывающих технологические процессы; – множество формализованных выражений операций системы доставки.

Формализация и решение задач, которые относятся к указанным выше компонентам технологии доставки грузов, позволят комплексно решить проблему повышения конкурентоспособности терминальной системы доставки грузов на основе требований интероперабельности.

Математическая формализация процесса функционирования терминальных систем доставки грузов предложена в виде

189

при условии

d D , C j C , Зb B , K p K , ωθ , Yp Y,

где Br – количество ресурсов r-го типа (материальные, финансовые,

информационные, трудовые), ед.; Ψ – синергетический эффект функционирования системы доставки грузов; D – множество альтернативных технологий доставки; C – множество качественных показателей, учитывающих потребности и технологические особенности процесса; B – множество стоимостных показателей; FV , FT , FTR – эффект соот-

ветственно грузовладельца, терминала и магистрального перевозчика от применения d-й технологии доставки.

В рыночных условиях при планировании производственной мощности системы и осуществлении транспортного обслуживания необходимо согласовывать логистические цели функционирования этой системы с маркетинговыми потребностями потребителей-грузовла- дельцев. Поэтому, в зависимости от требований грузовладельцев, в качестве критериев эффективности необходимо рассматривать как затраты на транспортное обслуживание, так и качество транспортного обслуживания, что обусловливает получение синергетического эффекта системы.

Оценку качества транспортного обслуживания, которое характеризуется преимущественно сроком доставки грузов и уровнем организации работы, предлагается осуществлять с помощью комплексного показателя, который выступает критерием эффективности транспортного обслуживания.

Терминальная система рассмотрена как множество взаимозависимых подсистем p, через которые проходит груз [5, 6], а ее функционирование оценено такими показателями, как качество транспортного

190