Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Смирнов Виктор Александрович

Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог
<
Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Смирнов Виктор Александрович. Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.07 Омск, 2007 127 с. РГБ ОД, 61:07-5/2075

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ технического состояния токоприёмников и способов их диагностирования 8

1.1 Факторы, влияющие на надежность работы токоприемников 8

1.2 Анализ работы токоприёмников электроподвижного состава на сети железных дорог 13

1.3 Стратегии технического обслуживания и ремонта токоприёмников 18

1.4 Анализ способов диагностирования токоприёмников 21

1.5 Основные направления повышения качества контроля технического состояния токоприёмников 31

Выводы 34

2 Обоснование структуры и информационного обеспечения многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников электроподвижного состава 35

2.1 Выбор структуры многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников 35

2.2 Информационное обеспечение многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников 37

Выводы 44

3 Выбор диагностических параметров и алгоритмы диагностирования токоприемника 45

3.1 Диагностирование токоприемника встроенными средствами 45

3.2 Диагностирование токоприемника при техническом обслуживании 62

3.3 Диагностирование токоприемника при ремонте 84

Выводы 86

4 Разработка технических средств многоуровневой системы контроля токоприемников 87

4.1 Диагностирование токоприёмников встроенными средствами 87

4.2 Диагностирование токоприемников при техническом обслуживании 89

4.3 Контроль технического состояния токоприёмника при ремонте 93

Выводы 99

5 Экспериментальные исследования элементов многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников и её технико-экономическая эффективность 100

5.1 Экспериментальные исследования технических средств многоуровневой системы контроля токоприёмников 100

5.2 Методика оценки технико-экономической эффективности 105

5.3 Расчёт технико-экономической эффективности на примере Омского

отделения Западно-Сибирской железной дороги 109

Выводы 113

Заключение 114

Библиографический список 116

Приложение А 127

Введение к работе

Актуальность проблемы. Транспортная стратегия России, принятая в декабре 2003 г., наметила направления развития транспортной системы страны, в том числе создание транспортных коридоров «Европа-Азия» и «Север-Юг», в которых основную роль будут играть электрические железные дороги.

Для реализации стратегии намечены ряд крупномасштабных проектов по развитию инфраструктуры железных дорог, модернизации подвижного состава, организации скоростного движения. Согласно Программе развития скоростного и высосокоскоростного движения пассажирских поездов в России протяженность направлений с максимальными скоростями 160 - 200 км/ч до 2010 г. составит 6,7 тыс. км.

Увеличение скоростей движения и массы поездов предъявляют повышенные требования ко всем элементам подвижного состава, в том числе и к токоприёмнику, техническое состояние которого является одним из важнейших факторов надёжности локомотива в целом.

Эффективным способом поддержания требуемой эксплуатационной надёжности токоприёмника является контроль его основных параметров и показателей в эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте. Следовательно, вопросы совершенствования средств контроля и диагностирования токоприёмника остаются актуальными.

Цель работы - повышение качества контроля технического состояния токоприёмников путём автоматизации процессов оценки их параметров и показателей за счёт использования разработанных технических средств контроля и диагностирования при ремонтах и эксплуатации.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1) выполнить анализ отказов токоприемников на сети железных дорог и способов их диагностирования;

  1. выбрать параметры и разработать алгоритмы диагностирования токоприемника при использовании по назначению, техническом обслуживании и ремонте;

  2. предложить новые методы контроля, технические решения и создать технические средства, позволяющие повысить качество диагностирования путем автоматизации технологических процессов и использования дополнительных диагностических параметров;

  3. провести испытания созданных диагностических устройств, на основании которых выполнить оценку адекватности предложенных теоретических моделей и работоспособности средств диагностирования;

  4. определить технико-экономическую эффективность использования предложенных технических решений.

Методы исследований. Использован комплексный системный подход к решению задачи контроля технического состояния токоприемников при использовании по назначению, ремонте и техническом обслуживании. Теоретическая часть работы базируется на основополагающих постулатах теории графов, теоретической механики, математической статистики. Экспериментальные исследования проводились в локомотивных депо сети железных дорог.

Научная новизна.

  1. Разработана математическая модель токоприемника, позволяющая оценить влияние дефектов и неисправностей на его динамические параметры при подъеме и опускании, представляющая собой систему уравнений газовой динамики, описывающих физические процессы в цилиндре привода и нелинейных дифференциальных уравнений.

  2. Предложена граф-модель токоприемника, алгоритм и количественные критерии выбора параметров для диагностирования токоприемника при использовании по назначению.

3. Предложена методика и алгоритм экспресс-диагностирования токоприемников по показателям формы ускорения системы подвижных рам в процессе подъема, опускания и свободных колебаниях.

Новизна предложенных технических решений подтверждена патентами на полезные модели (№ 23280,33541 и 46455).

Практическая ценность:

  1. Предложенная граф-модель токоприемника, алгоритм и критерии ее оценки позволяют выбрать диагностические параметры для устройств встроенной диагностики существующих и перспективных токоприемников.

  2. Разработанное устройство диагностирования токоприемника встроенными средствами предназначено для применения в авторегулируемых скоростных токоприемниках, что обеспечит повышение надежности и экономичности токосъема.

  3. Предложенная математическая модель токоприемника позволяет рассчитать нормируемые пределы критериев диагностирования по показателям формы динамической характеристики ускорения токоприемника при подъеме, опускании и свободных колебаниях.

  4. Разработанные технические средства обеспечивают комплексный многоуровневый контроль технического состояния токоприемников при использовании по назначению, техническом обслуживании и ремонте.

  5. Созданные, сертифицированные, вошедшие в отраслевой реестр средств измерений и внедренные в локомотивных депо железных дорог диагностические комплексы позволяют повысить качество контроля технического состояния токоприемников при ремонте и техническом обслуживании.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена экспериментальными исследованиями созданных контрольно-диагностических комплексов в эксплуатации, расхождение теоретических расчетов и экспериментальных результатов не превышает 15 %.

Реализация результатов работы. Внедрено 14 комплексов контроля технического состояния токоприёмников, которые используются в технологических процессах ремонта в 10 локомотивных депо России.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Екатеринбург, 2004); на международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию Ом-ГТУ, по динамике систем, механизмов и машин (Омск, 2004); на 15-й международной научно-технической конференции «Проблемы развития рельсового транспорта» (Украина, Алушта, 2005); на постоянно-действующем научно-техническом семинаре ОмГУПСа (Омск, 2006).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах, которые включают в себя пять статей, три патента РФ на полезную модель.

Анализ работы токоприёмников электроподвижного состава на сети железных дорог

Основные факторы, определяющие надёжность токоприемника (рисунок 1.1) можно разделить на объективные и субъективные. К объективным относятся - параметры и показатели токосъемных устройств, состояние контактных элементов, режимы ведения поезда, внешние факторы окружающей среды. К субъективным - реализация регламентов технического обслуживания (ТО), ремонта и эксплуатации. Остановимся на ряде из них более подробно. а) параметры и показатели токоприемника.

Качество токосъема в значительной степени зависят от характеристики статического нажатия токоприемника [1,2]. При его пониженном значении значительно увеличивается риск отрывов токоприёмника, возрастает электрическая составляющая износа контактных элементов. При завышенном статическом нажатии растет механическая составляющая износа провода и пластин, возможны аварийные ситуации - удары полоза токоприемника о фиксаторы.

Силы сухого и вязкого трения в шарнирных соединениях токоприёмника влияют на динамические свойства конструкции. Пониженное значение приводит к склонности конструкции к автоколебаниям, повышенные - к неудовлетворительным динамическим свойствам [1].

Увеличение скоростей движения электроподвижного состава (ЭПС) налагает повышенные требования к токоприемникам в отношении приведенной массы, аэродинамической характеристики и характеристики опускающей силы, чтобы сохранялось удовлетворительное качество токосъема и обеспечивалось надежное аварийное опускание рабочего токоприемника на ходу поезда и устойчивое опущенное положение нерабочего токоприемника [1]; б) состояние контактной поверхности токосъёмных элементов. Неудовлетворительное состояние контактной пары (волнообразный износ, наволакивание меди, коррозия токосъёмных пластин, избыток графитовой смазки и т.п.) вызывает дугообразование, ведущее к усиленному износу и возникновению радиопомех [3]. в) параметры и показатели контактной сети. Для обеспечения качественного токосъема правила содержания контактной сети [4] определяют допустимые габаритные расположения проводов в пространстве, их высотное положение, уклоны (особенно при подходе к искусственным сооружениям), нормируют допустимый выдув контактных проводов ветром, наклон дополнительного стержня фиксатора и другие показатели. Отступление от этих показателей может приводить к ухудшению качества токосъёма и поломке токоприемников; г) динамическое взаимодействие с контактной сетью. В процессе работы токоприемник воспринимает внешние вертикальные и горизонтальные силы взаимодействия со стороны контактной подвески. Под действием этих сил токоприемник испытывает воздействие изгибающих моментов, растягивающих и сжимающих усилий в элементах конструкции. Превышение допустимых значений этих сил приводит к пластическим деформациям, нарушению прочности и излому элементов токоприемника. К особой группе механических факторов можно отнести ударные и вибрационные воздействия. Согласно исследованиям Deutsche Ban [2] спектр гармоник контактной подвески Ri 250 содержит 197 частот в диапазоне от 0 до 22 Гц. Эти колебания нагружают токоприемник с его сложной колебательной системой, который будет определенным образом реагировать на эти частоты возбуждения; д) аэродинамическое воздействие. Аэродинамическое воздействие создаёт дополнительные подъёмные силы токоприёмника [5, 6, 7]. Исследования, проведенные специалистами ВНИИЖТа [5], ОмГУПСа [7,8] показали, что подъемная сила большинства токоприемников при скорости 100 - 160 км/ч составляет 2-6 кгс, а в случае движения по насыпи высотой около 3 м и скорости бокового ветра 20 м/с - более 15 кгс; е) метоеоусловия. К метеоусловиям относятся температура окружающего воздуха, влажность, атмосферное давление и осадки. Понижение температуры в зимний период приводит к увеличению вязкости смазки в шарнирных соединениях системы подвижных рам, замерзанию резиновых манжет пневматического цилиндра [9]. Определенные сочетания влажности воздуха, температуры и давления могут вызывать отложение гололеда (при температурах около минус 5С) и изморози (при более низких температурах) на токоприемниках, приводящее к увеличению массы и ухудшению токосъемных свойств контактных пластин. К основным факторам, оказывающим непосредственное влияние на техническое состояние и надежность токоприемника в эксплуатации при используемой в настоящее время планово-предупредительной системе ремонта, относятся: а) нормативы межремонтных периодов. В настоящее время правилами ремонта и технического обслуживания регламентируются среднесетевые нормы межремонтных пробегов [10, 11] без учёта фактического технического состояния токоприёмника, которые в дальнейшем могут уточняться и корректироваться в зависимости от конкретных условий эксплуатации (объективных факторов); б) руководства и правила. К ним относятся руководящие документы [12, 13, 14, 15], регламентирующие операции по поддержанию и восстановлению работоспособного состояния токоприёмника в эксплуатации; в) квалификация персонала. С так называемым «человеческим фактором» связано около 17 % пережогов контактного провода (ошибка машиниста), а также в значительной мере качество ремонта и технического обслуживания токоприёмника [16]; г) материально-техническое обеспечение. Поддержание заданного уровня надежности токоприемников связано со своевременной заменой изношенных и неисправных элементов новыми при ремонтах и техническом обслуживании. Это обуславливает высокие требования к организации службы материально-технического снабжения, ее гибкости и надежности; д) техническое оснащение предприятия. Уровень технического оснащения предприятия определяет возможность выполнения ремонта и технического обслуживания токоприемников на предприятии в соответствие с установленными требованиями; е) качество ремонта и технического обслуживания. Качество ремонта является одним из важнейших факторов, влияющих на эксплуатационную надёжность токоприёмников. Так согласно официальной статистике Департамента Локомотивного хозяйства около 70 % всех причин неудовлетворительного технического состояния электрической аппаратуры так или иначе связаны с качеством технологических операций и «человеческим фактором» при ремонте и техническом обслуживании [17,18]. Оценка степени влияния перечисленных факторов, требует более подробного рассмотрения вопросов эксплуатации токоприёмников на сети железных дорог.

Информационное обеспечение многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников

Создание многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников электроподвижного состава предусматривает разработку структуры системы, комплексное обоснование и выбор диагностических параметров, разработку технических средств, методов диагностирования, а также способов передачи, хранения, обработки информации.

В качестве системного решения, для обеспечения многоуровневого контроля токоприёмников, целесообразно использовать трёхуровневую систему контроля железнодорожной техники разработки ГУП Центр «Транспорт» г. Омск [65,66, 67] (рисунок 2.1). Применительно к токоприёмнику, функции трехуровневой системы можно представить следующим образом: Первый уровень - ОПЕРАТИВНЫЙ. Обеспечивается мониторинг технического состояния токоприёмника в эксплуатации с регистрацией параметров и оперативной общей оценкой дефектности. Контроль осуществляется средствами диагностирования, встраиваемыми в конструкцию токоприёмника. Встроенные средства технической диагностики обеспечивают: непрерывный контроль важнейших параметров в режиме реального времени (контактное нажатие, уровень искрения при отрывах и т.д.); возможность предотвращения развития отказа одного из элементов в выход из строя токоприёмника, контактной сети и локомотива в целом путем принятия оперативных мер. Одним из перспективных направлений в развитии систем встроенной диагностики является их интеграция с авторегул ирующими устройствами и создание единой системы автоматического контроля и управления, позволяющей снизить повреждаемость, а также уменьшить износ токосъёмных пластин токоприёмников и контактных проводов подвески. Второй уровень - ПЕРИОДИЧЕСКИЙ. Производится оперативное диагностирование токоприёмников для определения объема ремонта и контроля качества выполненного ремонта. Третий уровень - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ. Осуществляется пооперационный контроль соблюдения технологии и качества ремонта при помощи стационарных технических средств. Стационарные средства контроля и диагностирования устанавливаются в ремонтных депо. Они выполняют следующие функции: 1. Определение сроков и объемов ремонта {входной контроль) с выявлением неисправных узлов. Такая операция позволяет ограничиться минимумом действий и не приводить к излишним операциям сборки-разборки. 2. Стендовая проверка отдельных узлов. 3. Проверка качества ремонта в целом после сборки (выходной контроль). В контексте постановки задачи контроля технического состояния токоприёмников большое значение имеет взаимодействие уровней, которое осуществляется при помощи электронной сети связи. На основе информации со всех уровней формируется электронная база данных и создаётся ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАСПОРТ технического средства. На основе полученной информации вырабатываются варианты решений для оказания управляющих воздействий на всех уровнях с учета анализа информации объективного контроля. Формируются обобщающие показатели и передаются в вышестоящие инстанции для принятия соответствующих решений. Рассмотрим информационное обеспечение соответствующих методов диагностирования токоприёмника для различных уровней контроля. А. Оперативный контроль и диагностирование в эксплуатации. Основной задачей диагностирования токоприёмника в процессе эксплуатации является выявление наличия дефекта на ранней стадии для принятия мер по предотвращению его развития в отказ электровоза или контактной сети. В виду наличия сто процентного резерва и нецелесообразности восстановления работоспособности токоприёмника в процессе эксплуатации до захода в пункт технического обслуживания или ремонта, задача диагностирования сводится к общей оценке дефектности. При общей оценке дефектности с достаточной степенью достоверности Рд-Я необходимо подтвердить наличие одного из дефектов независимо от его типа Выражение (2.1) показывает, что независимо от вида дефекта (Vi - квантор общности, означающий любое событие из допустимого множества Од) наличие дефекта диагностируется заданной вероятностью Рдоп (например, 0,9). Общая оценка дефектности по выражению (2.1) не позволяет детализировать причины отказов, поэтому дальнейшие работы сведутся к локализации дефекта другими средствами и замене дефектных деталей. Б. Проверка работоспособности токоприёмника при техническом обслуживании.

Особенностями контроля технического состояния токоприёмника в данном случае является малое время, выделенное для диагностических операций, отсутствие специализированных диагностических позиций, что делает невозможным использование всей номенклатуры технических средств измерения параметров, связанных с диагностируемыми неисправностями токоприёмника (жесткость пружин, частотная и динамическая характеристика и т.д.). Задача диагностирования в данном случае должна решаться методами комплексной косвенной оценки. В качестве последних предлагается использовать метод оценки показателей формы динамической характеристики токоприемника в переходных режимах при подъеме, опускании и свободных колебаниях при отклонении от положения равновесия (рисунок 2.3).

Диагностирование токоприемника при техническом обслуживании

Измерительный полоз 2 взаимодействует с контактным проводом 4. В месте контакта возникают вертикальная сила нажатия и горизонтальные силы, действующие соответственно параллельно и перпендикулярно направлению движения транспортного средства. Датчики 5 преобразуют деформации, вызываемые горизонтальной силой, действующей в месте контакта перпендикулярно направлению движения транспортного средства, в измерительные сигналы, которые преобразуются в цифровую форму согласующим устройством 7 и передаются в регистратор 6 по оптическим линиям связи 8.

Применение предлагаемого устройства позволяет контролировать техническое состояние конструкции токоприёмника в целом и его отдельных элементов (система подвижных рам, токосъёмные пластины, кареточный узел), оценивать состояние рабочей поверхности, контролировать наличие острых боковых кромок изношенной части провода, угловое смещением контактного провода (поворотом вокруг своей оси), вызванное нарушением условий работы струновых зажимов, элементов фиксаторов, нарушением нормального баланса горизонтальных и вертикальных сил в связующих элементах на специальных частях контактной подвески (секционных изоляторах, воздушных стрелках, сопряжениях анкерных участков и д. р.).

Для реализации метода оценки работоспособности токоприенника по показателям формы динамической характеристики предлагается устройство Экспресс диагностики токоприёмников [86] (Патент на полезную модель № 46455, Россия, МКИ В 60 L 5/00, бюл. №19).

В основу метода положена идея проверки токоприёмника путём анализа во временной области ускорения его элементов при подъёме и опускании (от штатного привода без дополнительных тестовых воздействий).

При этом сам цикл проверки занимает порядка 3 минут с учётом установки измерительных датчиков. Это даёт возможность проводить диагностирование 100 % токоприёмников в достаточно кроткие сроки. Устройство содержит датчики ускорения (акселерометры) 3 и 4, устанавливаемые на полозе 5 и верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам 6 соответственно. Для оценки колебаний полоза токоприёмника относительно системы подвижных рам в составе устройства установлен блок измерения разности сигналов 7 с датчиков 3 и 4. Запись информации осуществляется в микроЭВМ 8, в функции которой входит и управление измерительным процессом. В сложенном состоянии токоприёмник фиксируется при помощи гибкой связи (троса) с карабином 1. В качестве датчиков выбраны сверхминиатюрные поверхностные интегральные акселерометры. Датчики имеют динамический диапазон измерения ускорения ±2g и могут измерять как динамическое ускорение (вибрационное), так и статическое (гравитационное). Шумовой порог 300 g, что позволяет отслеживать изменения ускорения менее 2 mg (соответствует углу наклона 0,1 ). Предлагаемое устройство позволяет оценить работоспособность конструкции токоприемника в т.ч.: работу привода, редукционного и дросселирующего устройства; исправность шарнирных соединений системы подвижных рам; работоспособность и демпфирующие свойства кареточного узла; состояние подъёмно-опускающего механизма; перекос полоза; угол скоса полоза к горизонтали. Обработка данных с датчиков осуществляется в микроЭВМ терминала оператора по алгоритму показанному ранее. Рассмотрим работу устройства. А. Контроль технического состояния привода подъёма и опускания, редукционного и дросселирующего устройств. В исходном состоянии токоприёмник 2 находится в сложенном положении, программирующий элемент не установлен. Оператор подаёт команду с пульта управления машиниста на подъём токоприёмника (подачу сжатого воздуха в цилиндр пневмопривода). По завершению процесса подъёма, оператор подаёт команду на опускание токоприёмника (выпуск воздуха из пневмопривода в атмосферу). В течение всего времени выполнения вышеизложенных операций датчики 3 и 4 контролируют ускорения полоза 5 и верхней синхронизирующей связи 6 системы подвижных рам токоприёмника.

Результаты измерений поступают в ЭВМ 8. Блок измерения разности сигналов 7 позволяет контролировать ускорение полоза 5 относительно системы подвижных рам. ЭВМ 8 производит расчёт времени подъёма и опускания, зависимость скорости и ускорения токоприёмника от высоты подъёма, опускающей силы в диапазоне рабочей высоты (по известной приведённой массе токоприёмника).

Далее, устанавливается программирующий элемент 1, принудительно фиксирующий токоприёмник в сложенном положении, и по команде оператора с пульта управления локомотивом подаётся сжатый воздух в пневмопривод для подъёма токоприёмника. При этом благодаря наличию жёсткой фиксирующей связи в виде программирующего элемента пневмопривод заполняется воздухом, но подъёма токоприёмника не происходит. После завершения наполнения пневмоцилиндра привода воздухом ЭВМ подаёт электрическое управляющее воздействие на карабин программирующего элемента. Трос перестаёт выполнять удерживающие функции, токоприёмник поднимается и начинает совершать колебания в вертикальной плоскости. По информации с датчиков 3 и 4 ЭВМ производит оценку технического состояния токоприёмника.

Диагностирование токоприемников при техническом обслуживании

Расчёт выполним из предположения оснащения средствами контроля и диагностирования депо и пунктов технического обслуживания электроподвижного состава (без устройств встроенной диагностики токоприёмников): ПТОЛ Входная, Иртышское (ТО-2 грузовых электровозов постоянного и переменного тока), локомотивное ремонтное депо Московка (текущие виды ремонта грузовых электровозов постоянного тока ВЛ10, ВЛ10У), Омский филиал локомотивного депо Московка (ТО-2, ТО-3 электросекций ЭР2), локомотивное депо Карасук (текущие виды ремонта грузовых электровозов переменного тока ВЛ80С).

На ПТОЛ планируется оснащение устройствами диагностирования токоприёмника при техническом обслуживании (один комплекс на предприятие), для каждого из депо - по одному стационарному и переносному комплексу.

Для расчёта воспользуемся данными [96 - 98], а также показателями работы Омского отделения дороги за 2005 г. Удельный износ контактного провода зависит не только от вида контактных пластин и рода тока, но и в значительной степени от контактного нажатия [97]. В случае повышенного контактного нажатия, превалирует механическая составляющая износа, пониженного - электрическая (электродуговая и электровзрывная эрозии). Таким образом, мероприятиями, направленными на поддержание контактного нажатия токоприёмника в оптимальных пределах можно влиять на удельный износ контактных проводов до 10 - 15 % и токосъёмных пластин в пределах от 20 до 30 %. По данным за 2005 г. масса заменённого контактного провода составила 45,6 т., средняя длина вставки 300 - 350 м., продолжительность окна 1,5 ч. Суммарные затраты по замене контактного провода на Омском отделении за 2005 г. составили 7663 тыс. р, таким образом, предполагаемая эффективность от реализации мероприятий составит порядка 800 тыс. р. Как было показано ранее, около 22 % при металлокерамических и около 5,6 % при угольных вставках пережогов контактного провода связано с ухудшением качества токосъёма, на что непосредственно влияет техническое состояние токоприёмника. Как показал анализ причин неудовлетворительного состояния оборудования электровозов, ежегодно выполняемый силами специалистов локомотивного хозяйства - порядка 70 % причин приходится на неудовлетворительное качества ремонта и технического обслуживания. Суммарные затраты на внеплановые ремонты, связанные с устранением пережогов контактного провода на Омском отделении по вине технического состояния токоприёмника (3 случая за 2005 г.) составили 463,7 тыс. р. Общий пробег в границах Омского отделения во всех видах движения в электротяге составил 41,74 млн. км., удельное число заходов на внеплановый ремонт по вине токоприёмников составило 0,27. Из них на дефекты и неисправности самого токоприёмника приходится порядка 23 % случаев. Стоимость текущего ремонта третьего объёма токоприёмника согласно калькуляции составляет 11,07 тыс. р. Таким образом, получаем сумму 28,9 тыс. р. Фактические затраты на замену изношенных контактных пластин токоприёмников на плановых видах ремонта и технического обслуживания в 2005 г. составили 2877 тыс. р. при цене одной металлокерамической вставки 91 р., угольной - 84 р. Суммарный эффект в случае применения многоуровневой системы контроля технического состояния токоприёмников на Омском отделении составляет 1136,6 тыс. р. в год. Расчет показателей эффективности проекта [99 - 102] приведен в таблице 5.3. Для данного инвестиционного проекта ставку дисконтирования примем равную ставке рефинансирования Центрального банка РФ на 11.08.2006 равную 11,5 %, процентную ставку налога на прибыль - 0,24%. Срок службы оборудования - 6 лет. Суммарные единовременные затраты на инвестиции (приобретение комплексов) составляют 801 тыс. р., затраты на ежегодное техническое обслуживание и калибровку - 14 тыс. р. в год. Показатели эффективности составили: 1. Чистый дисконтированный доход - 4,1 млн. р.; 2. Индекс рентабельности - 6,07; 3. Внутренняя норма доходности - 130 %; 4. Срок окупаемости проекта - 1,12 года; 5. Коэффициент эффективности - 264 %. Анализ показателей позволяет сделать следующие выводы: чистый дисконтированный доход (NPV) положителен (4 0), следовательно, данный проект эффективен, что подтверждает и индекс рентабельности (Р1 1). Внутренняя норма доходности (IRR) равна 130 %. Срок окупаемости проекта составил (РР) 1,12 года, коэффициент эффективности проекта равен 264 %. По всем приведенным показателям проект можно считать эффективным и экономически выгодным. 1. Экспериментальные исследования разработанного комплекса, показали адекватность предложенной математической модели и работоспособность в условиях эксплуатации созданных технических средств, обеспечивающих регистрацию статической характеристики, времени, скорости, ускорения подъёма и опускания токоприёмника, герметичности пневмопривода и других показателей с электронной паспортизацией данных. 2. Оценка технико-экономической эффективности многоуровневой системы контроля токоприёмников рекомендуется по разработанной методике, позволяющей выполнить расчёт инвестиционной привлекательности проекта для различных сочетаний технических средств системы и видов перевозок, тяги и токоприёмников электроподвижного состава. 3. Выполненный расчёт технико-экономической эффективности на примере оснащения локомотивных депо и ПТОЛ Омского отделения Западно-Сибирской дороги, показал эффективность и выгодность проекта: чистый дисконтированный доход составил 4,1 млн. р., срок окупаемости 1,12 года.

Похожие диссертации на Повышение качества контроля технического состояния токоприемников электрического подвижного состава магистральных железных дорог