Разработка математической модели взаимосвязи основных параметров тары и полувагона

АННОТАЦИЯ

Цель исследования состоит в поиске рационального способа перевозки сыпучих грузов в полувагоне перевозимых в мягких контейнерах (биг-бег). Методы исследования базируются на существующих методах поиска рациональной перевозки грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость исследований заключается в возможности повышения общей массы перевозимого сыпучего груза перевозимых в полувагонах затаренных в биг-беги.

ABSTRACT

The purpose of the study is to find a rational way to transport bulk cargo in a gondola car transported in soft containers (big-bag). The research methods are based on the existing methods of searching for the rational transportation of goods by rail. The practical significance of the research lies in the possibility of increasing the total mass of transported bulk cargo transported in open wagons packed in big bags.

Ключевые слова: сыпучий груз, поддон, транспортный пакет, погрузка, разгрузка, перевозка железнодорожным транспортом, объёмная масса, станция.

Keywords: bulk-break cargo, pallet, over pack, loading, unloading, transportation by rail, volumetric weight, station.

В зарубежной практике на станции при погрузки сыпучих грузов наибольшее распространение получили мягкие контейнеры (биг-бэг). Данный вид упаковки, представляет собой мягкие полипропиленовые мешки и является универсальным в использовании, т.к. может быть адаптирован под работу с любым погрузо-разгрузочным оборудованием, обеспечивает большую сохранность продукции, уменьшает количество отходов на строительных площадках, снижает стоимость транспортировки и продукции. Упаковка позволяет хранить сыпучие грузы под открытым небом, что не маловажно для промышленного предприятия. Для перевозки сыпучих грузов на станции погрузки и выгрузки используя данную упаковку можно использовать полувагоны. На сегодняшний день полувагоны составляют более 30% от всего вагонного парка АО «УТЙ» (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Доли вагонного парка АО «УТЙ»

В статье принят один из распространённых биг-бегов с размерами 95×95×120 см, с грузоподъёмностью 700 кг.

По следующей формуле можно рассчитать основные параметры:

-количество биг-бегов по длине полувагона определяется по формуле:

,                                                (1)

где Е – условное обозначение целой части числа в фигурных скобках;

L_ПВ – длина полувагона, м;

L_биг – длина биг-бега, м;

Количество биг-бегов по ширине полувагона определяется по формуле:

,                                                (2)

где B_ПВ – ширина полувагона, м;

B_биг – ширина биг-бега, м;

Количество биг-бегов по высоте полувагона определяется:

,                                       (3)

где h_биг – высота транспортного пакета, м;

H_ПВ – высота полувагона, м;

0,4 – допускается превышение общей высоты груза над верхней обвязкой полувагона, но не более 1/3 высоты биг-бегов, размещенных на верхних ярусах.

На станции погрузки расположенные у торцевых стенок полувагонов в верхнем ярусе должна быть связана между собой с расчётным усилием не менее 300 кг.

Всего количество биг-бегов в полувагоне:

,                                     (4)

Масса груза в вагоне:

,                                      (5)

где q_биг – масса одного грузового места.

Если масса груза в полувагоне превосходит грузоподъемность вагона, то следует пересчитать количество груза погруженного в вагон.

, тогда ,                            (6)

где P_кр – грузоподъёмность вагона

3. Обсуждение результатов. Количество биг-бегов по длине полувагона определяем по формуле:

где Е – условное обозначение целой части числа в фигурных скобках;

L_ПВ – длина полувагона, м;

L_биг – длина биг-бега, м;

Количество биг-бегов по ширине полувагона определяем по формуле:

Второй вариант по ширине транспортного пакета:

где B_ПВ – ширина полувагона, м;

B_биг – ширина биг-бега, м;

Количество транспортных пакетов по высоте полувагона:

Где h_биг – высота транспортного пакета, м;

H_ПВ – высота полувагона, м;

Всего количество биг-бегов в полувагоне:

Масса груза в полувагоне:

Схема размещение биг-бегов в полувагоны приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема погрузки биг-бегов в полувагоны

Заключение. Применение биг-бегов позволит: освободить крытые вагоны для других грузов; минимизировать потери при погрузке, выгрузке сыпучих грузов на станциях; исключить контакт груза с внешней средой, а также предохранять от реакций с влагой, сохраняет груз в неизменном состоянии на протяжении всей доставки;  решает проблему выгрузки практически в любом месте; сыпучие грузы могут складироваться на открытых площадках накопления при температуре от -50° до +60° С;  груз в биг-бегах может быть загружен или разгружена в течение нескольких минут (время одного вагона - 35 -45 минут); использование технологии биг-бегов позволяет достигнуть норму погрузки-выгрузки на станции до 5000 т в сутки при работе одним краном; биг-бег предохраняет полувагоны от повреждений, вызванных соприкосновением с кальцинированной содой.

Список литературы:

1. Илесалиев Д.И. Анализ существующих способов доставки насыпных грузов в универсальных контейнерах / Д.И. Илесалиев // Научно-технический вестник Брянского государственного университета, 2018. – Вып. 3. – С. 304-311.
2. Илесалиев Д.И. Обоснование метода переработки тарно-штучных грузов на перевалочных складах в цепях поставок: автореф. канд. техн. техн. наук. – СПб, 2016. – 16 с.
3. Илесалиев Д.И. Определение оптимальных значений параметров погрузочно-разгрузочного участка тарно-штучных грузов / Д.И. Илесалиев // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2015. – № 3 (44). – С. 55-63.
4. Илесалиев Д.И. Определение оптимальных параметров погрузочно-разгрузочного участка с помощью математических методов / Д.И. Илесалиев, Е.К. Коровяковский // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: Сб. тр. LXXV Всеросс. научнотехнич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2015. – С. 227-233.
5. Илесалиев Д.И. Перевозка экспортно-импортных грузов в Республике Узбекистан / Д.И. Илесалиев, Е.К. Коровяковский, О.Б. Маликов // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2014. – № 3 (39). – С. 11-17.
6. Маликов О.Б. Некоторые вопросы экономической эффективности перевозки сыпучих грузов в контейнерах / О.Б. Маликов, Е.Г. Курилов, Д.И. Илесалиев // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2016. – Том 13. – № 4 (49). – С. 493-501.
7. Махкамов Н.Я., Илесалиев Д.И., Мерганов А.М. Исследование эффективности пакетизации тарно-упаковочных грузов // Научно-технический Вестник Брянского государственного университета. – 2019. –№ 4. – С. 549-558. DOI: 10.22281/2413-9920-2019-05-04-549-558.
8. Туранов Х.Т. Исследование математической модели обеспечения вагонами зерноэлеваторов / Х.Т. Туранов, Д.И. Илесалиев // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник, 2020. – № 5. – С. 37-40.
9. Туранов Х.Т. Исследование характера входящего потока для обеспечения вагонами зерноэлеваторов / Х.Т. Туранов, Д.И. Илесалиев // Бюллетень транспортной информации. 2020 – Вып. 4 – № 298 –  С. 8-15.
10. Daurenbek I. Ilesaliev, Shahboz R. Abduvakhitov, Azizbek F. Ismatullaev, Shakhobiddin G. Makhmatkulov (2019). Research of the main storage area of the container terminal. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 9 (1), 4625-4630.