Совершенствование конструкций саморазгружающихся бункерных вагонов для перевозки сыпучих грузов

• Автор: Савушкин, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций

саморазгружающихся бункерных вагонов. Обоснование и постановка рассматриваемых в диссертации задач

1.1 Обзор и анализ исследований по совершенствованию

конструкций саморазгружающихся бункерных вагонов

1.2 Формулировка и методы решения рассматриваемых в

диссертации задач

2 Анализ конструктивных построений и структуры саморазгружающихся бункерных вагонов

2.1 Анализ тенденций производства и конструктивных

построений бункерных вагонов для перевозки сыпучих грузов

2.2 Разработка структурной схемы саморазгружающегося

бункерного вагона
3. Выбор путей совершенствования саморазгружающихся бункерных
вагонов.
3.1 Разработка алгоритма исследования и постановка задачи
выбора параметров бункерных вагонов как задачи нелинейного программирования.
3.2 Анализ надсистемы бункерного вагона на основе
комплексного исследования технических требований предъявляемым к вагонам данного типа.
3.3 Разработка математической модели адаптивной методики
выбора параметров саморазгружающихся бункерных вагонов.
3.4 Разработка уточненных алгоритмов выбора параметров
бункерных вагонов по отдельным проектным процедурам специфичным для данного типа вагонов.
4 Совершенствование конструкции вагонахоппера для перевозки
минеральных удобрений с применением разработанной методики
4.1 Разработка разгрузочного устройства вагонахоппера
4.2 Разработка несущей металлоконструкции кузова вагонахоппера
4.3 Исследование ходовых качеств бункерного вагона
5 Экспериментальные исследования прочности бункерного вагона
для перевозки минеральных удобрений модели 0МШ.
6 Использование результатов исследований на российских
вагоностроительных заводах и анализ экономической эффективности от их внедрения
6.1 Реализация полученных результатов исследований при создании новых вагонов бункерного типа
6.2 Экономический эффект от внедрения нового вагона хоппера модели с увеличенным объемом кузова.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для открытия и закрытия разгрузочных люков на вагонах устанавливаются специальные агрегаты, позволяющие осуществлять управление выгрузкой грузов из кузовов вагонов. На железнодорожном транспорте перевозится большая номенклатура сыпучих грузов [], имеющих разные физико-химические параметры. Свойства перевозимых грузов и определяют основные параметры этих вагонов, такие как тип кузова, объем, размеры люков в свету и т. В настоящее время на российских железных дорогах эксплуатируется девять основных групп вагонов-хопперов для перевозки: цемента, минеральных удобрений, зерна, технического углерода, горячих окатышей и агломерата, охлажденного кокса, инертных строительных материалов, угля и торфа. Номенклатурные группы, по которым проектировались эксплуатируемые в настоящее время вагоны, разрабатывались в основном по критериям безопасности перевозки и сохранности груза, а именно по их химической совместимости при перевозке в одном вагоне и влиянию на них атмосферных осадков. При этом не рассматривался критерий экономической эффективности перевозки, поскольку насыпная плотность грузов по группам различается в 2 - 3 раза. Варианты исполнения кузовов и используемые агрегаты для осуществления выгрузки груза выбирались из исторически сложившихся условий и технологий перевалки грузов. Накопленный большой опыт эксплуатации саморазгружающихся бункерных вагонов позволил выявить ряд недостатков, хорошо описанных в работах [, , , ]. На основе вышесказанных недостатков можно сделать заключение о не полном соответствии эксплуатируемого парка вагонов-хопперов современным требованиям заказчиков (собственников) и перевозчиков грузов. Однако в подавляющем большинстве работ рассмотрены отдельные узлы или процедуры совершенствования бункерных вагонов. Значительно менее изученными оказались методы комплексного выбора параметров бункерных вагонов, включающих такие исследования, как анализ современных требований к данному типу вагонов, анализ перспективной структуры и выбора концептуальных конструктивных схем, выделения системообразующих модулей и выбора параметров узлов на основе их доминирующего влияния. В тоже время спрос на данный тип специализированных вагонов постоянно возрастает со стороны частных перевозчиков. Формулировка и методы решения рассматриваемых в диссертации задач. Проведенный ситуационный анализ показал, что основными тенденциями при создании новых грузовых вагонов является: повышение их производительности, качества перевозки грузов, надежности и сроков службы узлов вагонов, облегчение управления погрузкой и выгрузкой грузов, сокращение времени простоев на конечных операциях. Все большее применение в мировой практике находят вагоны-хопперы, позволяющие снизить эксплуатационные расходы, своевременно и качественно осуществить перевозку сыпучих грузов, повысить производительность труда и улучшить экологию. Подытоживая проведенный выше обзор, не претендующий на полноту, можно утверждать, что подавляющее количество работ по данной тематике проводилось на фоне социалистической плановой системы хозяйствования. В настоящее время в условиях рыночной экономики принципиально изменился подход к перевозкам сыпучих грузов. На первый план выдвигается система требований по повышению экономической эффективности перевозок, что заставляет пересмотреть подход к проектированию бункерных вагонов. Выполнить комплекс экспериментальных исследований прочности несущей металлоконструкции кузова бункерного вагона. Выбор в качестве объекта исследования вагона-хоппера для перевозки минеральных удобрений обусловлен тем, что в ближайшей перспективе данный тип вагонов станет наиболее требуемым из специализированных грузовых вагонов. Существующий парк вагонов для перевозки минеральных удобрений морально и физически устарел и за последние годы сформировался дефицит данного типа вагонов. Образование дефицита связано с началом выбытия подвижного состава по сроку службы и фактическому состоянию несущей металлоконструкции кузовов вагонов. Частично нехватка минералово-зов была скомпенсирована парком вагонов-хопперов для перевозки зерна, значительная доля которого была передана частным операторам во временную аренду.