книги из ГПНТБ / Ваганов, Г. И. Эксплуатация секционных составов

находится между принятыми крайними значениями чисел барж в составе.

Допустим, что на заданной линии в обоих конечных пунктах имеется лишь по два причала, грузы перевозятся только в одном направлении, а тяга за составом закрепляется на отдельные рейсы.

ДЛя определения величин А, В и С, входящих в уравнение (160), напишем систему трех уравнений с тремя неизвестными, подставляя в него число несамоходных судов в составе, последо­ вательно равное п—2, 4 и 6 единицам.

Значения S b S2 и S3 при этом найдем по формулам (149) и (150), подставляя вместо п в них также число несамоходных су­ дов в составе, последовательно равное п = 2, 4 и 6.

Решая систему уравнений (161), находим:

О наличии минимума убеждаемся по положительному знаку вто­ рой производной S"=2A, так как величина А положительна по условию.

Если число причалов в конечных пунктах для одновременной обработки несамоходных судов с одноименными грузами равня­ ется 3, а число секций в составе я=3, 6 и 9, то решение по опре­ делению минимума себестоимости перевозок в зависимости от числа барж в составе в принципе остается прежним.

При этом мицимум себестоимости перевозок будет наблю­ даться при

3 (8S2— 5Si — 3S3)

(164)

2(S3— 2S2 + 5 i)

150

а знаменатели дробей А и В в выражении (162) соответственноравны 18 и 6. Общий вид формулы для определения числа барж (секции) в составе, при котором будет минимум себестоимости перевозок,

где Hi — первое (меньшее) число барж (секций) в составе, при­ нятое для аппроксимации. При подстановке ряда чисел п=1, 2 и 3 имеем Hj = l, а при п — 2, 4 и 6 — ti\=2 и т- д.

Таким образом, пользуясь формулой (165), можно в каждом отдельном случае принимать такое количество секций (барж) в составе, которое обеспечит минимум себестоимости перевозок.

§ 21. Согласование работы толкача и состава

Буксирным флотом в системе МРФ перевозится около полови­ ны грузов.

Широкое применение буксирного флота на речном транспор­ те объясняется рядом его преимуществ перед самоходным гру­ зовым флотом, основными из которых являются: дешевизна по­ стройки тоннажа; возможность отделения наиболее дорогой са­ моходной части состава от несамоходного тоннажа; возможность изменения в широких пределах нагрузки на единицу мощности и, следовательно, скорости движения состава; использования буксировщиков и толкачей на рейдовых работах, на работах по снятию судов с мели и т. п.

К недостаткам буксирного флота по сравнению с грузовыми теплоходами следует отнести меньшую скорость движения; про­ стои тяги в ожидании тоннажа и наоборот; потребность в бере­

Из перечисленных выше преимуществ наиболее ценны пер­ вое и в особенности второе, согласно которому тяга может рабо­ тать без закрепления за тоннажем. В связи с этим на речном транспорте различают три основные формы закрепления тяги за тоннажем при линейной форме организации движения: на весь период действия линии, на один круговой рейс и на отдельный рейс.

Первый вариант закрепления тяги за тоннажем по существу превращает толкач или буксировщик вместе с закрепленным за ним составом в своеобразный грузовой теплоход и лишает, та­ ким образом, его основного преимущества перед грузовыми теп­ лоходами — возможности менять тоннаж, не простаивать во вре­ мя длительной обработки последнего в портах и на пристанях.

151

Тем не менее в некоторых случаях такая форма организации работы тяги и тоннажа рациональна. К таким случаям следует отнести:

работу буксирного флота на перевозках нефтепродуктов I класса;

очень быструю обработку тоннажа в портах при наличии вы­ сокопроизводительной портовой перегрузочной техники и отсут­ ствии больших технологических простоев;

слишком большой интервал отправления грузов на линии, ко­ гда при отсутствии закрепления тоннажа за тягой могут возник­ нуть очень большие простои тоннажа.

Кроме того, такое закрепление тяги за тоннажем способст­ вует более быстрому переходу на работу без команд на баржах.

Форма закрепления тяги за тоннажем на круговой рейс обес­ печивает некоторое снижение простоев тяги, поскольку в одном из конечных пунктов буксировщик или толкач берет в рейс уже подготовленный к отправлению состав, а в другом — тяга ждет тоннаж в течение всего времени обработки тоннажа. Этот вари­ ант закрепления тяги за тоннажем при линейной форме органи­

за тоннажем на отдельные рейсы — обеспечивает наименьшие простои дорогостоящей тяги и, наоборот, несколько увеличивает простои тоннажа. Преимущества буксирного флота перед само­ ходным грузовым в полной мере могут проявиться лишь в этом

•случае.

Решение вопроса о целесообразности той или иной формы за­ крепления тяги за тоннажем может быть сделано на основе ■сравнения дополнительных расходов на содержание тяги и тон­ нажа в конечных пли промежуточных пунктах.

Для расчета нужны следующие исходные данные:

^Н(к)р — время пребывания в порту толкача, необходимое для выполнения технических операций, сут;

^н(к)р — время пребывания в порту тоннажа, необходимое

для выполнения технических и погрузочно-разгру­ зочных операций, сут;

Э0 — эксплуатационные расходы по содержанию толкача или буксировщика, руб./сут;

152

ТH.pi

$

Lm

Ч а с ы

Пункты

А

Рис. 5S. Графики обработки толкаемого состава в порту:

п — при закреплении тяги за тоннажем на отдельные рейсы; б — при закреплении тяги за тоннажем на весь период действия линии

Приведем графики обработки состава в каком-либо порту А (рис. 58). При этом на рис. 58, а показан случай, когда тяга не закреплена за тоннажем в данном пункте, а на рис. 58, б — ког­ да закреплена.

Пользуясь этим графиком, можно для состава из толкача и

одной баржи (секции) составить следующее уравнение, допус­ тим, для начального пункта:

где а целое число. Должны соблюдаться также условия:

at„>tn.P и (a—\)t„ < t’„.p .

Из решения уравнения (20) можно определить предельное время обработки баржи, в течение которого экономически целе­ сообразно толкачу ожидать свою баржу в этом пункте. Оно бу­ дет равно

153

креплять толкач за баржами в рассматриваемом порту. Оно бу­

При помощи этой формулы в каждом конкретном случае оп­ ределяется форма закрепления тяги за тоннажем в том или ином конечном или промежуточном пункте.

154

Продолжительность обработки в Астрахани: толкача г'н р = 0,187 сут, баржи

Поскольку t n > р, принимаем а = 1, так как atn > tn р .

2, Определяем целесообразное время ожидания баржи толкачом по формуле

(173) или (168):

425-0,187 + (1 -2+0,187) • 108

0,592 сут.

425 + 108

Следовательно, толкачу в этом случае экономически выгодно ожидать баржу в Астрахани не более 0,592 сут, или 14 ч 12 мин. А поскольку время обработки

баржи составляет t'u =0,792 сут, то закреплять толкач за баржей в Астрахани

нецелесообразно.

Аналогично по формуле (173) можно определить целесообразность закрепле­ ния тяги за тоннажем в каждом пункте обработки флота при любой форме со­ гласования работы самоходного и несамоходного флота.

§ 22. Определение оптимального веса состава

Высокая экономическая эффективность использования больше­ грузных составов существенно зависит от правильного опреде­ ления их оптимального веса в различных условиях эксплуата­ ции. Оптимальный вес состава может быть определен по мето­ дике Н. В. Шмелева, согласно которой оптимальная нагрузка состава, представляющая собой отношение веса состава к мощ­ ности толкача, зависит от весьма многих факторов, главными из которых являются расстояние перевозок, нормы грузовых ра­ бот, мощность толкача, грузоподъемность отдельных несамо­ ходных судов, партионность перевозок, нормы нагрузки на тон­ ну тоннажа и др.

С учетом всех основных зависимостей оптимальная нагрузка

где р'о —• оптимальная нагрузка на единицу мощности толкача при определенных базовых условиях; находится по базовому графику (рис. 59), построенному для толкачей разной мощности.

1 5 5

Цена груза'в базовых условиях принята равной нулю. При­ нятые строительная стоимость и эксплуатационные расходы при­

ведены в табл. 34. Величины корректиро­

вочных коэффициентов /ег-, входящих в формулу (174), определяются с помощью стандартных графиков (рис. 60—63).

Если численные значе­ ния отдельных факторов полностью совпадают с ба­ зовыми, то величины соот­

156

плуатируемым габаритам пути и существующим нормативам управляемости и срокам доставки грузов. Если указанным усло­ виям состав не удовлетворяет, то его оптимальный вес умень­ шается до величины, обеспечивающей заданные нормативы.

Если условия перевозок и работы флота на расчетной линии полностью идентичны базовым, то оптимальная нагрузка при расстоянии, соответствующем протяженности расчетной линии, снимается непосредственно с графика. В противном случае при­ меняется серия корректировочных коэффициентов с помощью которых учитывается несоответствие расчетных условий базо­ вым.

Пример. Определить оптимальный вес состава для толкача проекта № 428 мощностью 2000 л. с. на линии Омск — Сургут в навигацию 1972 г.

Расчетные условия: расстояние перевозок 1258 км; тип тяги — толкач мощ­ ностью 2000 л. с.; тип тоннажа — секции грузоподъемностью 2830 т; объем пе­ ревозок за навигацию 795 тыс. т; продолжительность эксплуатационного периода

157

Г~

158

4) оптимальный вес состава определяется по формуле (175):

GonT = 7,60 -2000 = 15 200 т.

Следовательно, для заданных условий наиболее близким к оптимальному яв­ ляется состав из пяти секций грузоподъемностью по 2830 т. Но по соображе­ ниям обеспечения достаточной управляемости на затруднительных участках пути следует ограничить величину состава четырьмя секциями.

§ 23. Влияние просадки секций на загрузку составов

Как известно, при движении судов и составов возникает допол­ нительная их просадка. Просадка зависит от скорости движе­ ния, причем с повышением скорости она увеличивается по зако­ ну параболы. Величина просадки секционных составов может достичь 20—25 см и более.

Следовательно, перед отправлением состава в рейс необходи­ мо решить вопрос о скорости движения по мелководным участ­ кам пути, имея в виду, что на каждом относительно большом по протяженности речном плесе встречаются так называемые лими­ тирующие участки. Глубина судового хода на них ограничивает осадку глубокосидящих судов. При перевозках на большие рас­ стояния число таких лимитирующих участков может быть весь­ ма значительным, хотя их общая протяженность чаще всего не­ велика. Все они обычно рассредоточены по длине пути.

Если судно или состав будут проходить мелководные участки судового хода, не снижая скорости движения, т. е. полным хо­ дом, то следует иметь максимальный запас воды под днищем и соответствующую ему осадку. В этом случае достигается неко­ торое увеличение производительности труда и улучшаются дру­ гие эксплуатационные показатели работы флота при прохожде­ нии лимитирующих мелководных участков судового хода, но эти же показатели ухудшаются при прохождении остальной глубо­ ководной части пути вследствие загрузки судна на относительно меньшую осадку.

Если же судно или состав будут проходить мелководные уча­ стки судового хода на среднем, малом или самом малом ходу, то потребные запасы воды под днищем могут устанавливаться меньшими, а осадка судна или состава — наоборот, большей, чем при прохождении этих участков полным ходом. При этом произ­ водительность будет несколько снижаться за время прохожде­ ния лимитирующих участков средним, малым и самым малым ходом и, наоборот, увеличиваться за время движения на осталь­ ных, относительно более глубоководных участках судового хода. Соответственно будут улучшаться или ухудшаться и остальные технико-экономические показатели работы флота.

Следовательно, существует какая-то оптимальная скорость движения судна или состава по мелководным участкам судового хода и соответствующая ей осадка, при которой в каждом кон-

159