Preview

Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения

Расширенный поиск
№ 2 (2017)

ТРАНСПОРТ

5-13 27
Аннотация
Повышение экономической эффективности работы железнодорожного транспорта в современных условиях требует поиска новых технических и технологических решений. Одним из них является улучшение качества переработки вагонопотоков: ускорение сортировочной работы, снижение эксплуатационных расходов и себестоимости переработки. Для местных вагонопотоков большое значение имеет также увеличение детальности (глубины) подборки вагонов, вплоть до отдельных грузовых фронтов и клиентов, за счет мно-гогруппной сортировки, которое обеспечит улучшение качества обслуживания клиентов. В статье с использованием имитационной модели процесса многогруппной сортировки при различной структуре сортируемого вагонопотока выполнен расчет необходимой вместимости путей, а также произведена вероятностная оценка надежности размещения необходимого количества вагонов на группировочных путях для различных схем и способов многогруппной сортировки. Для нескольких вариантов структуры перерабатываемого состава, задаваемых в виде функции распределения групп, выполнена количественная оценка необходимой и достаточной вместимости группировочных путей, обеспечивающей заданный уровень надежности в процессе многогруппной сортировки.
14-21 24
Аннотация
Нитка графика является ресурсом, который должен быть использован наилучшим, наиболее рациональным образом. Планирование отправления поездов по существующему графику - основа качественной организации перевозки грузов. При этом человеческий фактор в данной работе порой играет негативную роль, снижает эффективность и качество использования наличной пропускной способности участков, оказывает отрицательное влияние на простой поездов. Существующий уровень развития информационных технологий позволяет частично отказаться от «ручного» планирования перевозочного процесса, для чего необходимо создать систему, программный комплекс, который бы обеспечил максимальное использование ниток графика при отправлении поездов. Задача такого программного комплекса - обеспечить нитку графика, найти для нее все необходимые для отправления поезда компоненты, а именно: состав, локомотив, локомотивную бригаду. В рамках данной статьи разработаны два варианта алгоритма, обеспечивающего автоматическое планирование отправления поездов на станциях смены локомотива и/или локомотивной бригады. При построении логической цепочки планирования отправления учтены такие параметры поездов, как длина, масса, приоритетность. Произведено сравнение вариантов на основе реальной поездной обстановки. По результатам сравнения вариантов предпочтение отдано второму, так как в первом случае в процессе планирования были случаи некорректной подвязки поездов. Кроме того, описаны действия при возникновении случаев опоздания поездов на станцию, отказов, иных непредвиденных ситуаций. Данные действия обязательны для включения в структуру программного обеспечения планирования отправления поездов и являются тем недостающим звеном, которого так не хватает существующим программным комплексам.
22-26 27
Аннотация
Необходимость формирования новых подходов к выбору перевозчика вместо традиционных не только повышает устойчивость транспортной компании, сохраняя конкурентоспособность и эффективность функционирования, но и позволяет поставщику оптимизировать транспортный процесс за счет гарантийного цикла поставки и соответственно уменьшения затрат на транспортировку. Одним из способов разрешения указанных проблем является реализация принципов логистики в управлении как отдельными компаниями, так и цепями поставок. Для этого используется логистическая концепция «точно в срок», которая позволяет добиться максимального согласования параметров поставки. Надежность поставки зависит как от надежности поставщика, так и от надежности перевозчика при условии работы безотказной логистической системы: регулярные перевозки в нужное время, требуемого качества, необходимого количества. Применение логистической концепции «точно в срок» в транспортном процессе отличается сложностью, так как его надежность зависит от ряда случайных факторов, которые проявляются с определенной закономерностью и вероятностью для исходного процесса (к примеру, от погодных условий, человеческого фактора, в частности, плохого самочувствия водителя). Количественным выражением надежности служит вероятность безотказной работы логистической системы на протяжении определенного промежутка времени в конкретных условиях. Все сбои в ее работе исследуются в соответствующем периоде, продолжительность которого связана с поэтапным технологическим процессом. Распределение времени поэтапно подчиняется теоретическим законам распределения. Учитывая вероятность периодического возникновения проблем с поставками, встает вопрос о необходимости создания методов их регулирования, сглаживающих сбои и не допускающих остановки производства.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

27-33 25
Аннотация
Государственно-частное партнерство - это юридически закрепленная форма взаимодействия между государством и частным бизнесом в отношении объектов государственной и муниципальной собственности. Cфера жилищно-коммунального хозяйства включает объекты недвижимости жилого фонда и инженерных сетей. Эксплуатацию жилых объектов осуществляют управляющие организации или товарищества собственников жилья. Инженерные сети обслуживаются предприятиями городского хозяйства. Острой остается проблема обеспеченности жильем и улучшения жилищных условий. Повышение доступности жилья возможно при массовом строительстве и наличии достаточного объема капитальных вложений. В условиях системного экономического кризиса финансирование крупных инвестиционных проектов из бюджетов всех уровней весьма затруднительно. Высокая степень износа объектов ЖКХ, недостаточное бюджетное финансирование требуют поиска и обоснования механизмов принципиального улучшения функционирования данной сферы. Одним из подходов к решению проблемы восстановления основных фондов является государственно-частное партнерство (ГЧП), увязывающее интересы муниципалитетов, частных операторов и потребителей коммунальных услуг. Формы и степень взаимодействия государства и бизнеса определяются оценкой его эффективности путем анализа преимуществ и недостатков для каждой из сторон. Для муниципальной власти города ГЧП означает возможность привлечения частного капитала к финансированию и управлению недвижимостью, остающейся в государственной собственности. Бизнесу государственно-частное партнерство позволяет получать надежную прибыль на объектах государственной собственности или при оказании услуг, которые закреплены за государством. Главные преимущества ГЧП для партнера со стороны государства: распределение рисков между партнерами, уменьшение объема бюджетных средств, возможность выбора частного инвестора, планирование и контроль результатов его производственной и финансовой деятельности, возможность роста объема валового регионального продукта. Основные преимущества использования механизмов ГЧП для частного инвестора: заключение договоров на долгосрочную перспективу с неизменным рынком и обязательствами государства по обеспечению минимальных показателей рентабельности, минимизация рисков воздействия государства на бизнес частного партнера, укрепление деловой репутации компании. Негативные стороны ГЧП для партнера со стороны государства: асимметрия информации, скрытые намерения партнера, опасность передачи рисков государственному сектору. Негативные стороны ГЧП для партнера со стороны частного сектора: технические риски, касающиеся строительства, политические и юридические риски, экономический и финансовый риск, риск форс-мажора. Эффективность государственно-частного партнерства в модернизации жилищно-коммунальной инфраструктуры может быть достигнута при разработке и реализации комплексной стратегии развития ГЧП в сфере ЖКХ.
34-39 28
Аннотация
Опыт эксплуатации железнодорожных мостов показывает, что в зонах примыкания пути к мостам перед устоями образуются так называемые предмостовые ямы, т.е. происходит прогрессирующее во времени накопление остаточных деформаций в балластном слое и земляном полотне. Существенную роль в накоплении остаточных деформаций в балластном слое и земляном полотне играет то обстоятельство, что имеющиеся за шкафными стенками устоев дренажи, как правило, не очищаются с момента постройки сооружения и вода за устоями обильно смачивает основную площадку земляного полотна, а это способствует появлению осадок непосредственно за устоями. Следствием указанных деформаций являются «висячие» шпалы, под которыми образуются люфты (зазоры) до 5-10 мм, вызывающие ударные воздействия при проходе поездов, особенно при высоких скоростях движения. Одной из основных причин появления повреждений в пролетных строениях мостов можно считать повышенную динамику воздействия подвижного состава, которая возникает из-за резких ударов локомотива и вагонов при входе на мост. В настоящей работе приведены результаты измерений параметров колебаний основной площадки и основания подходной насыпи железнодорожного железобетонного моста, расположенного на 118-м км ПК 6 Астана - Павлодар при воздействии обращающегося подвижного состава.
40-46 25
Аннотация
В процессе эксплуатации зданий с многослойными ограждающими конструкциями, в том числе навесных вентилируемых фасадов (НВФ), одним из показателей, определяющих долговечность последних, является надежность их элементов, технологий и качество строительно-монтажных работ. Рассмотрен подход к продлению жизненного цикла зданий путем увеличения срока службы навесных вентилируемых фасадов за счет создания системы управления техническим состоянием, основанной на многокритериальной оценке технических и экономических параметров, математического моделирования надежности и долговечности элементов НВФ, разработки инновационных конструктивных решений и технологий, объединенных методикой управления техническим состоянием НВФ. Разработана вероятностная модель износа элементов многослойных ограждающих конструкций, позволяющая оценить их долговечность. Введена и обоснована новая для строительной отрасли категория - «строительно-эксплуатационный модуль» (СЭМ), понимаемый как совокупность несущей части здания и многослойной ограждающей конструкции, геометрические размеры которой совпадают с поверхностью внутренней вертикальной части стены. Обосновано определение сложности системы как совокупности числа СЭМ и типов конструктивных элементов. Определены количественные и качественные критерии эффективности управления техническим состоянием навесных вентилируемых фасадов. Установлен характер изменения вероятностей того, что показатели оценок СЭМ не превысят допустимых значений. Предложены мероприятия по управлению техническим состоянием навесных фасадов, заключающиеся в контроле и мониторинге СЭМ, которые позволяют выявить отказы и предотказные состояния, что является основой планирования ремонтов фасадов или замены на новые элементы.

МЕХАНИКА, МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

47-53 28
Аннотация
Приведен краткий обзор механизмов и материалов по преобразованию рассеянного в окружающей среде тепла в электрическую энергию. Показаны основные способы и направления исследования в этой области. В большей степени статья посвящена преобразованию низкопотенциального тепла путем использования пироэлектрических материалов. Приведены материалы, которые могут быть использованы для эффективного преобразования теплоты в пироэлектричество. Рассмотрены физические принципы преобразования тепловой энергии в электрическую путем поляризации доменов под воздействием изменения температуры. Показано, что определяющую роль при этом играет пирокоэффициент преобразования теплоты в электрический заряд. Приведены основные формулы для расчета тока, напряжения и энергии, из которых следует, что энергия заряда определяется пирокоэффициентом, амплитудой колебания температуры, площадью поверхности и толщиной элемента. Генераторы электрической энергии с малыми токами потребления, которые в качестве источника энергии используют тепловые (температурные) колебания, могут быть применены в мобильных установках, к которым и относится железнодорожный транспорт.
54-62 27
Аннотация
В горизонтальном слое воды с двумя жесткими границами изучен процесс образования льда на монотонно охлаждаемой пластине. Экспериментально измерены распределения температуры по высоте слоя. Измерения выполнены термометрами сопротивления, дающими усредненные в горизонтальной плоскости значения температуры на заданных уровнях. Обнаружено переохлаждение воды почти до -4°С. Установлено, что процессу образования гладкого прозрачного слоя льда предшествует образование дендритов в слое толщиной около 4-5 мм вблизи верхней холодной границы. В слое толщиной 33,7 мм обнаружено ослабление интенсивности конвективного течения при охлаждении воды до температуры ниже 4°С. Измерена скорость роста толщины слоя льда. Слой воды заданной толщины находился в полости с горизонтальными размерами 240 * 240 мм. Горизонтальные границы слоя состоят из массивных медных пластин. Начальная температура системы была 25,4 °С. В начальный момент времени включалось охлаждение нижней границы до 6 °С. Верхняя граница охлаждалась прокачкой теплоносителем из криотермостата с установкой нижнего предела -15 °С. Скорость охлаждения всей системы на начальном этапе составляла 0,2 °С/мин. За счет слабого подогрева снизу в слое воды в течение первых 150 мин наблюдалось конвективное течение. В режиме рэлей-бенаровской ячеистой конвекции формируется профиль температуры с обратным градиентом в центральной части по высоте слоя. При достижении значения температуры на верхней границе 4 °С конвективное течение практически исчезало. Под холодной верхней границей при дальнейшем охлаждении формируется все более толстый слой устойчиво стратифицированной жидкости. Процесс кристаллизации при данной высоте слоя начинается при практически отсутствующем конвективном течении.
63-70 28
Аннотация
При разработке и модернизации гидравлических приводов механизмов с поступательно перемещающимися звеньями хорошо себя зарекомендовали энергосберегающие пневмогидроцилиндры, успешно используемые в строительных и дорожных машинах. Пневмогидроцилиндр представляет собой энергосберегающий цилиндр - устройство для накопления и последующего использования энергии. Шток такого цилиндра может быть полым и сообщающимся с поршневой полостью, что позволяет увеличить внутренний объем. Эти полости заполнены инертным газом - азотом. Штоковая полость соединена с напорной линией, т.е. при втягивании пневмогидроцилиндр может работать как обычный гидроцилиндр. Энергосберегающая система работает следующим образом. При втягивании штока путем подачи давления в штоковую полость или под действием внешних сил газ в поршневой полости пневмогидроцилиндра сжимается, за счет чего происходит аккумуляция энергии. В дальнейшем при уменьшении давления в што-ковой полости или уменьшении внешней силы шток пневмогидроцилиндра под действием расширения газа выталкивается, высвобождая запасенную энергию. Применение пневмогидроцилиндров в путевых машинах циклического и непрерывно-циклического действия позволит сократить потребление топлива и обеспечить более равномерную нагрузку на двигатель и гидропередачу машины, что положительно скажется на ресурсе элементов гидропередачи и дизеля. Небольшого повышения экономичности привода можно ожидать за счет минимизации времени работы насосов на максимальном давлении при разгоне гидродвигателей, рабочих органов и (или) ходового оборудования машины. Качественный контроль технического состояния пневмогидроцилиндров возможен только при наличии методики и системы диагностирования. Для разработки такой методики и создания системы диагностирования необходим анализ существующих стандартов на испытания гидроцилиндров и гидроаккумуляторов; выбор параметров диагностирования пневмогидроцилиндра, получение зависимостей для их определения; алгоритм диагностирования и метрологическое оборудование.


ISSN 1815-9265 (Print)