автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.01, диссертация на тему:Пути развития вагонного парка железной дороги ГДР в перспективе 1990-2000 гг.

1. В В Е Д Е Н И Е

2. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ВАГОННОГО ПАРКА РАЗЛИЧНЫХ

СТРАН МИРА.

2.1. ГДР.

2.2. ФРГ.

2.3. СССР

2Л. Франция.

2.5. США.

2.6. Канада.

2.7. Выводы по главе 2.

3. ОСНОВНЫЕ ПУТИ РАЗВИТИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ СТРАНЫ

3.1. Роль железной дороги в перспективе с учетом международных сообщений (необходимость развития провозной и пропускной способностей путем увеличения веса поездов и допускаемой осевой нагрузки)

3.2. Магистрализация железной дороги ГДР и ее влияние на структуру грузового парка вагонов

3.2.1. Увеличение веса поездов и установление расчетных продольных сил.

3.2.2. Увеличение веса поездов и установление скорости движения

3.2.3. Повышение веса поездов путем улучшения их загрузки и максимально возможного использования грузоподъемности вагонов

3.3. Развитие средств автоматизации и механизации процессов погрузки и разгрузки вагонов

3.4. Пути развития вагонного парка по техническому обслуживанию и ремонту вагонов

3.5. Выводы по главе 3.

4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ДОПОЛНЕНИЮ ЕДИНЫХ НОРМ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВАГОНОВ С УЧЕТОМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ

ПУТЕЙ РАЗВИТИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ ГДР

4.1. Динамические испытания грузовых вагонов

4.2. Выводы по главе 4.

5. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА ВАГОННОГО ПАРКА И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТИПОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ ПО

5.1. Разработка алгоритма по выбору оптимальных параметров 4-осного полувагона типа Eas на основе алгоритма, разработанного ШИТ*ом

5.2. Анализ результатов расчетной схемы по основным технико-экономическим показателям и параметрам 4-осного полувагона типа Еав

5.3. Выводы по главе 5.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ТИПА ВАГОНА, ОБЛАДАЮЩЕГО ОПТИМАЛЬНЫМИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМИ В ПЕРСПЕКТИВНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ГДР.

В соответствии с решениями IX и X съездов СЕПГ осуществляется дальнейшее развитие всех отраслей народного хозяйства ГДР. Народно-хозяйственным планом ГДР на 1985 год предусматривается повышение промышленного производства на 27 - 31

Такое значительное повышение промышленного производства ставит повышенные требования перед железнодорожным транспортом.

Железнодорожный транспорт является ведущим видом транспорта в нашей стране, на долю которого в настоящее время приходится свыше 60 % грузооборота. Выполнение заданий пятилетнего плана развития нашей страны приведет к увеличению объема грузовых перевозок по железной дороге на 18 %.

Увеличение объема грузовых перевозок связано:

- с увеличением массовой продукции различных отраслей народного хозяйства

- с возросшей потребностью в массовых грузах в особенности в буром угле

- с энергетически обоснованным переводом определенной доли объема автомобильных перевозок на железнодорожный транспорт

Справится с возростающим объемом перевозок железнодорожный транспорт может только при постоянном увеличении пропускной и провозной способности.

Основными путями повышения провозной и пропускной способности железной дороги ГДР являются:

- повышение веса поездов

- повышение максимальной скорости движения

- увеличение допустимой осевой и погонной нагрузок

- маршрутизация.

Однако специфические географические условия ГДР, малые пробеги, короткие сортировочные станции, наличие большой доли двухосных вагонов, винтовая упряжь, короткие блокировочные участки, а также малые по величине отправки грузов существенно осложняют решение этих вопросов.

Поэтому, для успешного решения транспортных задач, связанных с дальнейшим повышением продукции и удовлетворением грузооборота промышленного и народно-хозяйственного значения, ставятся перед одним из важнейших звеньев транспорта -вагонным парком конкретные задачи по развитию и совершенствованию.

Исходя из вышесказанного, необходимо в перспективе создание и усовершенствование вагонного парка, который качественно и количественно отвечал бы требованиям и спросу на транспортные средства различных отраслей промышленности и народного хозяйства.

Требования, удовлетворяющие спросу на транспортные средства, которые тесно связаны с конструктивным исполнением в обобщенной форме, можно выразить 3 критериями:

- Экономическая специализация транспортных средств по параметрам для перевозки одного или группы родственных видов грузов с целью обеспечения максимально возможной загрузки.

- Конструктивное исполнение или техническое оснащение транспортных средств, позволяющих внедрение рациональных автоматических или механических погрузочно-разгрузочных операций.

- Оснащение транспортного средства техническими подсобными устройствами для рационализации подсобных работ по креплению и защите транспортируемых грузов.

Введение дизельной и электрической тяги, современных грузовых вагонов, средств автоматики и вычислительной техники, а также увеличение доли транзитности вагонопотоков способствуют дальнейшему повышению скоростей и весов поездов на железных дорогах ГДР. В зависимости от специфических географических условий, которые свойственны большинству стран западной Европы, объясняются сравнительно невысокие веса поездов в сравнении с такими странами как СССР, США и Канада.

Кроме того, небольшие размеры отправок объясняются наличием большой доли 2-осных вагонов в вагонном парке и ограниченными размерными возможностями приемных станций.

В связи с этим повышение грузоподъемности вагонного парка, увеличение скоростей движения и веса поездов, развитие маршрутизации до пунктов назначения грузов являются в настоящее время и в перспективе одними из основных факторов повышения провозной и пропускной способностей железной дороги ГДР. Решению этих проблем на основе оптимального выбора важнейших технико-экономических параметров перспективных типов вагонов, основными из которых в дальнейшем являются полувагоны, крытые вагоны и платформы, посвящается эта диссертационная работа.

При решении вышеназванных задач необходимо исходить из того, что удовлетворение потребностей народного хозяйства в перевозках и рентабельность работы железной дороги во многом зависят от правильного выбора типов вагонов их параметров. Выбранные типы вагонов должны соответствовать объему и составу грузооборота, технической оснащенности железной дороги, обеспечивать выполнение перевозок с наименьшими затратами подвижного состава и минимальными эксплуатационными расходами. Методика выбора типов и параметров грузовых вагонов по минимуму приведенных затрат народного хозяйства, связанных с перевозками грузов в вагонах рассматриваемых типов и конструкций в первые была разработана в Советском Союзе учеными Михальцевым Г.С., Бауманом В.Э. и Дмитриевым В.И. и в дальнейшем развита и усовершенствована профессорами Шадуром Л.А., Лукиным В.В. и доцентом Медведевым В.П.

При выборе типов вагонов важными факторами являются объем и состав грузооборота, которые отражают характер народнохозяйственного производства страны. Анализ развития народнохозяйственного производства показывает, что в перспективе значительно возрастают перевозки угля и других массовых продуктов. В результате существенно изменяется структура вагонного парка ГДР, в частности, увеличится потребность в полувагонах, численность которых достигнет 52 % всего парка вагонов ГДР. Поэтому для повышения эффективности полувагонов в перспективе очень важно иметь такой вагон, который обладал бы оптимальными параметрами и конетрувдией.Расчет полувагона ведется на основе алгоритма и программы, разработанных автором с учетом условий ГДР и базирующихся на методе,созданном в СССР под руководством профессоров Л.А.Шадура и В.В.Лукина.

По мнению автора научная новизна диссертации заключается в следующем:

-в выполнении классификации структуры вагонного парка железной дороги ГДР;

-вразработанных для условий железной дороги ГДР алгоритма и программы выбора оптимальных технико-экономических параметров перспективных вагонов;

- критерием оптимизации является минимум приведенных народнохозяйственных затрат;

-вустановлении технико-экономической эффективности внедрения вагонов, обладающих оптимальными технико-экономическими параметрами в перспективных условиях эксплуатации;

Степень научной новизны определяется впервые разработанными для условий железной дороги ГДР методом, алгоритмом, приемами, программой, реализация которых на ЭВМ позволяет оптимизировать параметры грузового парка вагонов ГДР.

Практическая ценность работы заключается в том, что выполнение исследования дают возможность:

- рекомендовать разработанную методику определения оптимальных параметров вагонов для широкого использования в практике производства поисковых инженерно-конструкторских расчетов в ГДР;

- определить оптимальные технико-экономические параметры перспективных конструкций вагонов;

- дать рекомендации по структуре вагонного парка железной дороги ГДР на перспективу.

Результаты работы рекомендуются к использованию в конструкторских бюро вагонного хозяйства железной дороги ГДР, при проектировании новых и модернизации серийных вагонов.

Широкое внедрение перспективных конструкций вагонов, обладающих оптимальными параметрами, позволит повысить провозную и пропускную способность железной дороги и решить важную народно-хозяйственную задачу, поставленную X съездом СЕПГ перед железнодорожным транспортом.

4.2. Выводы по главе 4

С учетом увеличения динамических воздействий при повышении веса, скорости и осевой нагрузки предлагается дополнить "Единые нормы расчета и проектирования вагонов" испытаниями соударения порожних и груженых вагонов.

5. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА ВАГОННОГО ПАРКА И ВЫБОР

ПАРАМЕТРОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТИПОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Согласно Постановлениям партии и правительства по дальнейшему развитию народного хозяйства производится дальнейшее увеличение объема работ по транспортному обеспечению потребителей.

При этом наибольший объем по транспортному обеспечению ставится перед вагонным парком строительными и энергетическими секторами народного хозяйства ГДР.

Развитие промышленного производства и сельского хозяйства имеет существенное влияние на структуру грузового парка вагонов.

На основе перспективных транспортных данных и тенденций развития четко выражены значительно возросшие потребности в перевозках угля и других массовых грузов. Результатом такого развития является существенное изменение структуры вагонного парка, в частности, увеличивается удельное количество полувагонов.

Однако, исходя из структуры грузооборота основным условием при выборе типов вагонов является обеспечение надежности и сохранности грузов. Поэтому наряду с полувагонами типа Eas предусматривается нижеследующее насыщение вагонного парка

- универсальными типами вагонов:

Gbs - 2-осный крытый вагон с повышенным объемом кузова Es - 2-осный полувагон

Ks - 2-осная платформа с откидными бортами и стойками Res - 4-осная платформа с откидными бортами и стойками Samms - 6-осная платформа с откидными бортами и стопками

- специализированными типами вагонов

Paks - 4-ооный саморазгружающийся полувагон с устройством дозирования процесса разгрузки

Faks - 4-осный вагон-самосвал для перевозки щебня и других строительных материалов

Tads-y - 4-осные крытые саморазгружающиеся вагоны с

Tadgs-y опрокидной крышей и устройством для дозирования процесса разгрузки для перевозок зерна, калия, соли, комбикормов, рыбной муки и различных удобрений.

Вагоны оснащаются защитным противокоррозийным покрытием. иасоз-у - 4-осный вагон-хоппер для перевозки калия. Вагон оснащен защитным противокоррзийным покрытием.

ТЪекка - 2-осный крытый вагон с опрокидывающейся крышей для перевозок различных влагоневосприимчивых грузов.

Uasi - 8- и более осные вагоны-транспортеры грузоподъемностью в 120 тонн и выше.

Jhis - 2-осный изотермический вагон для перевозок скоропортящихся грузов.

Uacs-v - 4-осный вагон для бестарной перевозки цемента с пневматической системой разгрузки.

Uacs-x - 4-осный вагон для бестарной перевозки порошкообразного угля с пневматической системой разгрузки.

Z/Za -2-й 4-осные вагоны-цистерны с различным техническим оснащением для перевозок жидких и газообразных грузов.

Но пополнение парка вагонов специализированными вагонами производится лишь в экономически обоснованных случаях и при невозможности перевозок отдельных видов грузов в универсальных типах вагонов.

Pake - 4-осный вагон-самосвал для перевозки щебня и других строительных материалов

Tads-y - 4-осные крытые саморазгружающиеся вагоны с

Tadgs-y опрокидной крышей и устройством для дозирования процесса разгрузки для перевозок зерна, калия, соли, комбикормов, рыбной муки и различных удобрений.

Вагоны оснащаются защитным противокоррозийным покрытием.

Uacos-y - 4-осный вагон-хоппер для перевозки калия. Вагон оснащен защитным противокоррозийным покрытием.

ТЪекка - 2-осный крытый вагон с опрокидной крышей для перевозок различных влагоневосприимчивых грузов,

Uasi - 8- и более осные вагоны-транспортеры грузоподъемностью в 120 тонн и выше.

Jhis - 2-осный изотермический вагон для перевозок скоропортящихся грузов.

Uacs-v - 4-осный вагон для бестарной перевозки цемента с пневматической системой разгрузки.

Uacs-x - 4-осный вагон для бестарной перевозки порошкообразного угля с пневматической системой разгрузки.

Z/Za -2-й 4-осные вагоны-цистерны с различным техническим оснащением для перевозок жидких и газообразных грузов.

Но пополнение парка вагонов специализированными вагонами производится лишь в экономически обоснованных случаях и при невозможности перевозок отдельных видов грузов в универсальных типах вагонов.

Исходя из увеличения объема и массовой однородности перевозимых грузов большое внимание уделяется на достижение более высокой рационализации и механизации грузопере-валочных работ в целях сокращения и постепенной ликвидации объема тяжелых ручных работ.

Для выполнения транспортных задач в 1981 году грузовой вагонный парк ГДР состоял в структурном отношении из следующих типов вагонов. Численность отдельных типов вагонов согласно договоренности с МПС ГДР составлялась в процентном выражении на основе электронной картотеки вагонов (гЕ?/АК) (табл. 5.1.).