Введение к работе
Актуальность проблемы
Постоянная тенденция к наращиванию массогабаритных показателей грузовых поездов и гигантскому увеличению скоростей пассажирских перевозок требуют нового качественного подхода к обеспечению безаварийного функционирования железнодорожного транспорта.
Казалось бы, выверенная до мелочей современная стратегия безопасности
перевозок, не исключает крушений, которые приносят не только громадные
экономические потери, но и, что самое страшное и непозволительное, приводит
к человеческим жертвам. Отечественная статистика, сожалению,
подтверждает вышесказанное (табл.1).
Таблица 1
Число погибших
Стратегическая программа обеспечения безопасности движения ОАО «РЖД» строится на основе глубокой интеллектуализации железнодорожного транспорта, конечной целью которого является организация прямого управления безопасностью движения на основе интегральной совокупности интеллектуальных диагностических комплексов стационарных, постовых и бортовых классов. Ее реализация стала возможна благодаря доступности вычислительных мощностей в десятки Тфлоп/с и современным технологиям космической связи.
Впервые в практике железнодорожных перевозок отработан новый подход к обеспечению безопасности на основе единой системы
диагностических технологий ремонта и эксплуатации подвижного состава. В единстве ремонта и эксплуатации подвижного состава заложена стратегия, которая интегрированный сетевой мониторинг показателей надёжности подвижного состава в эксплуатации и норм его содержания при выпуске из ремонтных предприятий отрасли.
Научной основой стратегии являются алгоритмы и процедуры формирования образцовых диагностических признаков, оптимизации распознавания слабых сигналов на фоне сильных помех, построения прогнозирующих трендов, методы оптимальной передачи диагностической и аварийной информации при жестких эксплуатационных ограничениях в бортовую систему локомотива и в информационные центры любого иерархического уровня.
Инструментальной основой является совокупность статического, динамического и прогнозирующего мониторингов технического состояния пути и ходовых частей подвижного состава, позволяющая в реальном масштабе времени сравнивать их статические задаваемые нормы и реально получаемые в эксплуатации. Это дает возможность принимать управляющие решения, предупреждающие развитие опасных ситуаций, изменять в случае необходимости организацию процесса эксплуатации и ремонта локомотивов и вагонов на предприятиях отрасли, влиять на ситуацию в целом и в конечном счете поддерживать требуемый уровень безопасности железнодорожного транспорта.
И тем не менее при такой насыщенности технических средств и систем управления безопасностью перевозок не исключены крушения и аварии (рис.1).
Только за прошедшие два года 2009-2010 количество остановок грузовых составов только за счет неисправности буксового узла превысило 11000 случаев, а у пассажирских поездов - более 25000.
Поиск дополнительных организационно-технических решений, которые позволили бы повысить эксплуатационную надежность железнодорожного транспорта, может являться темой диссертационного исследования и представляется актуальным.
Цели и задачи исследования.
Целью данной работы являются исследование и определение технических и организационных решений для дальнейшего повышения эксплуатационной надежности железнодорожного транспорта.
В связи с этим:
-
Проведены анализ и систематизация диагностических комплексов неразрушающего контроля.
-
Обоснована необходимость дальнейшего повышения технической готовности железных дорог, включая конкурентоспособность на рынке предоставления транспортных услуг.
3. Разработан новый технологический маршрут построения
диагностических комплексов.
-
Разработан метод диагностики подшипников на основе акустической эмиссии (АЭ).
-
Разработан метод диагностики на основе АЭ для колесных пар с напрессованными кольцами подшипников.
-
Разработаны технические требования для создания промышленных комплексов на основе АЭ для диагностики подшипников и колесных пар с напрессованными внутренними кольцами подшипников.
-
Спроектирован, изготовлен и прошел годовые испытания опытный образец системы для диагностики подшипников на основе АЭ.
Научная новизна диссертации. Научную новизну диссертации составляют:
-
Классификация диагностических комплексов по принципам ответственности за безопасность движения.
-
Обоснована необходимость дальнейшего совершенствования диагностических технологий.
-
Исследованы и определены фазы технологического процесса (мертвые зоны), где зарождаются микротрещины, лавинный процесс развития которых приводит к возникновению внештатных ситуаций.
-
Разработаны принципы и технические положения, позволяющие создать новые диагностические комплексы, качественно повышающие эксплуатационную надежность железнодорожного транспорта.
-
Разработаны принципы управления силовым процессом напрессовки колец на колесные пары.
-
Предложены принципы интегрированного мониторирования, отражающего реальное техническое состояние подвижного состава и пути в системе их непрерывного взаимодействия и взаимовлияния.
7 Разработан комплекс требований для создания супермониторинга,
учитывающего комплексный характер взаимодействия колеса с рельсом.
Практическая значимость работы.
8 процессе выполнения диссертационного исследования определены
реальные технические и научные направления, позволившие уже на стадии
выполнения данной работы получить первые практические результаты.
Апробированные макеты диагностических комплексов подшипников на основе АЭ позволили на Восточно-Сибирской и Горьковской железных дорогах в двое сократить количество остановок грузовых поездов по причине брака буксовых узлов.
Структура и объем работы.
