3016
.pdfСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
НАУКА И МОЛОДЕЖЬ СГУПСа В ТРЕТЬЕМ ТЫСЯЧЕЛЕТИИ
Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров
Выпуск 5
Новосибирск
2016
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии
УДК 009+33 ББК 30:60
Н34
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии :
Н34 сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стаже- ров. Вып. 5. – Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2016. – 307 с.
ISBN 978-5-93461-619-0
ISBN 978-5-93461-733-3 (Вып. 5)
Представлены результаты научных исследований аспирантов и аспи- рантов-стажеров университета в области технических, гуманитарных и со- циально-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. техн. наук Ю.А. Танайно
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. Е.Д. Псеровская, доц. С.А. Бессоненко, доц. С.В. Карасев, проф. А.Л. Исаков, доц. Д.В. Величко, проф. П.М. Плетнев, доц. Г.Н. Полянкин, доц. А.Л. Ланис, доц. А.П. Шабанов, доц. В.Ю. Игнатюгин, доц. В.И. Кочергин, доц. Н.А.Маслов, доц. Е.В. Бояркин, доц. А.Т. Иващенко, проф. К.Л. Комаров, доц. К.А. Пахомов, доц. Е.Б. Тарасов,
доц. М.О. Северова, доц. О.С. Дегтярева, проф. И.Н. Терещенко, доц. А.А. Макарцев, доц. Д.А.Черненко, доц. Т.А. Ванеева,
доц. В.М. Николаенко, доц. А.Р. Гайнанова, проф. Е.В. Тюнюкова
ISBN 978-5-93461-619-0 |
© Сибирский государственный |
ISBN 978-5-93461-733-3 (Вып. 5) |
университет путей сообщения, 2016 |
2 |
|
Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров
ЧАСТЬ I. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
М.А. Бацеко
(факультет «Управление процессами перевозок»)
Сферы применения мягких специализированных контейнеров для перевозки насыпных неслеживающихся грузов
Мягкие специализированные контейнеры – наиболее экономичный вид упаковки грузов для перевозки и хранения широкой номенклатуры насыпных неслеживающихся грузов. Они обладают рядом преимуществ:
–во-первых, мягкий контейнер – полипропиленовый мешок, не пропускающий внутрь грязь и влагу. Это обеспечивает специальный внутренний слой контейнера, благодаря чему продукция, находящаяся внутри, не пачкается и не намокает, не теряется товарный вид и вкусовые качества;
–во-вторых, контейнеры при хранение и погрузке могут укладываться друг на друга в несколько ярусов по высоте;
–в-третьих, мягкие контейнеры можно перевозить любым транспортом: автомобильным, водным, железнодорожным, авиационным;
–в-четвертых, мягкие контейнеры обладают большой прочностью. Это позволяет отправителю быть уверенным в том, что полипропиленовый мешок не повредится во время транспортировки и при погрузочно-разгрузочных работах;
–в-пятых, мягкие контейнеры выглядят презентабельно и позволяют сохранить имидж компании. Качественный мягкий упаковочный контейнер – это часть грамотной рекламной компании.
Мягкие специализированные контейнеры можно классифицировать:
–по конструкции – контейнер-цистерна (емкость) без жестких элементов, мягкий резервуар на жестком основании;
–по сроку использования – многооборотные (многократного использования), оборотные (с применением в 2–5 транспортных циклах) и контейнеры разового использования;
–по виду груза – для сыпучих и жидких продуктов;
–по вместимости (от 0,5 до 12 м3);
3
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии
–по грузоподъемности (от 0,5 до 14 т);
–по количеству стропов (один, два, четыре);
–по наличию дополнительных элементов конструкции (верхнего люка, верхней сборки, верхней крышки, нижнего люка);
–по фактору безопасности 5/1, 6/1 и 8/1;
–по количеству слоев и плотности ткани грузонесущей оболочки.
Конструктивные элементы контейнеров приведены на рис. 1.
Рис. 1. Конструктивные элементы мягких контейнеров
Основные виды мягких контейнеров представлены в табл. 1.
Таблица 1
Основные виды мягких контейнеров
4
Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров
вид А – контейнер с открытым верхом и глухим днищем (без загрузочного и разгрузочного узлов);
вид В – контейнер с загрузочным узлом и глухим днищем; вид С – контейнер с открытым верхом и разгрузочным узлом; вид D – контейнер с загрузочным и разгрузочным узлами.
По конструкции грузонесущих элементов перечисленные виды контейнеров классифицируются следующим образом:
тип I – чаще всего канат, который крепится на контейнере после его заполнения;
тип II – подъемные петли, образованные канатом (или ремнем), закрепленным в верхней части оболочки контейнера;
тип III – ленты, закрепленные на оболочке контейнера и образующие замкнутые петли под его основанием;
тип IV – проушины, являющиеся продолжением оболочки, или сама оболочка контейнера.
Прежде чем производить расчеты по определению сферы применения контейнеров разового использования и многооборотных контейнеров, необходимо произвести выбор типов контейнеров в зависимости от насыпной массы груза. Рекомендации приведены в [1]. Для выбранных типов мягких контейнеров производится расчет стоимости доставки груза с учетом расходов на возврат.
Стоимость доставки груза в контейнерах разового использования рассчитывается по формуле:
МКР = $мкр + Сдост мкр, |
(1) |
где $мкр – стоимость контейнеров, р.; Сдост мкр – стоимость доставки груженых контейнеров, р.
Стоимость доставки груза в многооборотных контейнерах, с учетом затрат на возврат определяется:
МК = $мк + Сдост мк + Ц, |
(2) |
где $мк – стоимость контейнеров, р; Сдост мк – стоимость доставки груженых контейнеров, р; Ц – стоимость возврата многооборотных контейнеров, р.
Стоимость отправки железнодорожным транспортом (повагонной, контейнерной или мелкой) определяется согласно прейскуранту 10-01, а автомобильным рассчитывается с использованием
5
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии
онлайн-калькулятора или согласно фиксированному тарифу в зависимости от расстояния и массы перевозимого груза.
Стоимость возврата мягких многооборотных контейнеров обратно к грузоотправителю после выгрузки определяется как:
Ц = Д + Хр + ПРР + Ам |
(3) |
где Д – стоимость доставки порожних контейнеров, р.; Хр – стоимость хранения на складе для накопления, р.; ПРР – затраты на по- грузочно-разгрузочные работы (пакетирование мягких порожних контейнеров), р./конт.; Ам – амортизационные отчисления, р.
При наличии собственного склада:
Хр = R, |
(4) |
где R – расходы, связанные с содержанием складского помещения (электроэнергия, отопление и т.д.)
При отсутствии собственной складской площади у грузополучателя, стоимость хранения рассчитывается по формуле:
Хр = NсутСS, |
(5) |
где Nсут – количество дней хранения контейнеров на складе, необходимое для накопление на отправку, сут.; С – расходы, связанные с арендой 1 м2, р./сут; S – арендуемая площадь, м2.
S = |
0,1abcn |
, |
(6) |
|
2,5 |
||||
|
|
|
где 0,1 – коэффициент учитывающий, что в порожнем состоянии контейнер занимает 10 % от объема в груженом состоянии; a, b, c – длина, ширина и высота контейнера, м; n – количество контейнеров, необходимое для одной отправки, шт.; 2,5 – высота складирования порожних МК, м.
Число порожних контейнеров в одной отправке определяется по формуле:
n = |
A B C |
, |
(7) |
|||||
|
|
|
|
|
||||
a b 0,1c |
||||||||
|
|
|
где А, В, С – размеры вагона, контейнера, в котором осуществляется повагонная или контейнерная отправка, м.
6
Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров
Nсут =
|
n K |
|
30 |
|
w |
|
|
|
|
|
q |
,
(8)
где К – количество контейнеров, уже имеющихся на складе; w – количество контейнеров, прибывающих грузоотправителю в груженом состоянии в одной отправке, шт.; q – количество отправок от грузоотправителя до грузополучателя мягких контейнеров за месяц.
Дробь |
n K |
округляется в большую сторону до целого числа. |
|
w |
|||
|
|
Впрактике на данный момент широко используются контейнеры разового использования МКР-0,5 и многоборотные контейнеры МК-0,5, поскольку данные контейнеры имеют наибольший диапазон использования в зависимости от насыпной массы груза.
Втабл. 2 представлена зависимость расходов на возврат одного мягкого многооборотного контейнера МК-0,5 при различных способах доставки от расстояния перевозки. Установлено, что на расстояние до 417 км возврат экономически целесообразней осуществлять повагонной отправкой, а на большее расстоние – контейнерной.
Таблица 2
Стоимость возврата одного мягкого контейнера различными способами доставки
Расстояние пере- |
Стоимость возврата порожних МК при |
|||
различных способах отправки, р./конт. |
||||
возки, км |
||||
повагонная |
контейнерная |
мелкая |
||
|
||||
200 |
5,30 |
6,22 |
27,26 |
|
|
|
|
|
|
600 |
9,37 |
8,74 |
45,88 |
|
1000 |
13,20 |
11,10 |
64,51 |
|
2000 |
21,92 |
16,48 |
110,25 |
|
3000 |
29,50 |
21,16 |
157,41 |
Для расчета необходимого минимального числа многооборотных контейнеров, определяется оборот контейнеров. Он складывается из времени в пути следования, накопления на станции оборота, времени на станции погрузки. Накопление на станции оборота рассчитывается исходя из возможности полной загрузки 20 футового
7
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии
крупнотоннажного контейнера в течение 5 сут. Для накопления порожних контейнеров до полной вместимости крытого вагона требуется 10 сут.
В табл. 3 приведена зависимость величины оборота многооборотных контейнеров в зависимости от расстояния перевозки.
|
Таблица 3 |
Зависимость оборота контейнеров от расстояния перевозки |
|
|
|
Расстояние перевозки, км |
Оборот контейнеров, сут |
200 |
11 |
600 |
13 |
1000 |
15 |
2000 |
21 |
3000 |
27 |
В табл. 4 показано минимально необходимое количество контейнеров в зависимости от суточного вагонопотока и расстояния перевозки для обеспечения.
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
Потребное количество контейнеров в зависимости |
|
||||
от суточного вагонопотока и расстояния перевозки |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребное количество МК |
|
||
Расстояние перевозки, км |
|
при вагонопотоке, ваг./сут |
|
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
200 |
759 |
1035 |
1380 |
1725 |
2139 |
600 |
897 |
1311 |
1794 |
2277 |
2829 |
1000 |
1035 |
1587 |
2208 |
2829 |
3519 |
2000 |
1449 |
2415 |
3450 |
4485 |
5589 |
3000 |
1863 |
3243 |
4692 |
6141 |
7659 |
Количество груза, при перевозке которого использование многооборотных контейнеров МК-0,5 становится экономически эффективным, по сравнению с контейнерами разового использования МКР-0,5, рассчитывается по формуле:
Qгр = 69ОтNв-с, |
(9) |
где 69 – максимальная грузоподъемность вагона (полувагоны – для перевозки многооборотных контейнеров, крытые – для контейнеров
8
Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров
разового использования); От – номер отправки, при котором суммарная стоимость отправки МКР меньше, чем МК; Nв-c – количество отправляемых вагонов в сутки.
Расчеты по формуле (9) сведены в табл. 5.
Таблица 5
Размер грузопотока, т/сут., при котором использование многооборотных контейнеров становится экономически эффективным
Расстоя- |
|
Размер грузопотока при количестве вагонов |
|||||
ние пере- |
|
|
|
в отправке, т/сут |
|
|
|
возки, км |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
200 |
1449 |
|
1932 |
2484 |
|
3312 |
3795 |
600 |
1725 |
|
2484 |
3519 |
|
4416 |
5520 |
1000 |
2070 |
|
3174 |
4347 |
|
5520 |
6900 |
2000 |
3036 |
|
5106 |
7245 |
|
9384 |
11730 |
3000 |
4140 |
|
7176 |
10350 |
|
13524 |
16905 |
На основании табл. 5 строится номограмма, изображенная на рис. 2.
Рис. 2. Количество груза, при котором использование многооборотных контейнеров становится экономически эффективным при различном грузопотоке
Кривые номограммы показывают точки равноценной отправки груза в МК-0,5 и МКР-0,5 в зависимости от расстояния. Если точка пересечения заданного объема перевозки и расстояния находится
9
Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии
под кривой, то рекомендуется использовать контейнеры разового использования, если сверху – многооборотные.
Библиографический список
1.Бацеко М.А. Выбор типоразмеров мягких контейнеров, обеспечивающих полную загрузку вагона в зависимости от насыпной массы груза // Наука
имолодежь XXI века. Новосибирск, 2013. С. 6–7.
2.Бацеко М.А. Исследование вопросов перевозки сыпучих грузов в мягких специализированных контейнерах // Сб. науч. статей аспирантов и аспирантов-стажеров «Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии». Вып. 3. Новосибирск, 2014.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. В.А. Романов
Н.В. Бедарев
(факультет «Бизнес-информатика»)
Прогнозная модель движения поездов по Западно-Сибирской железной дороге на примере участка «Мариинск – Инская»
При затяжных перерывах движения поездов, по причине чрезвычайных ситуаций, а именно: крушений, аварий, схода подвижного состава на перегоне, внезапного повреждения контактной сети или других устройств на перегоне двухпутного участка, движение поездов осуществляется по одному пути. В таком случае оценка потерь состоит из дополнительных поездо-часов, связанных с серьезными нарушениеми графика движения, вынужденными остановками, действиями ограничения скоростей движения поездов при устранении последствий крушений и аварий, а также резервными пробегами локомотивов. При затяжных перерывах движения поездов в аналогичных ситуациях на однопутном перегоне, все поезда направляются по обходным путям, и оценка потерь в этом случае состоит из дополнительных поездо-часов при движении по параллельным направлениям. Объездной маршрут гораздо длиннее основного, возникают вынужденные остановки поездов, по причине нарушения графика движения на основном и обходном направлениях. Более того, возникает необходимость
10