Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях перехода народного хозяйства страны на рыночные методы управления всё большую остроту приобретают вопросы экономии всех видов ресурсов - материальных, экономических, трудовых. В новых условиях многократно возрастает значимость надёжности эксплуатационной работы всех транспортных средств, в том числе и электровозов, так как их отказы в пути следования, вызывая задержки поездов, нарушение графика движения поездов, сбой ритма перевозочного процесса, приводит к значительным потерям пропускной способности, и в ряде случаев создают угрозу безопасности движения поездов.
Одними из самых ответственных элементов механической части электровозов являются бандажи колёсных пар, величина ресурса которых определяет периодичность технического обслуживания ТО - 4, на котором производится обточка бандажей с целью восстановления конфигурации их профиля, а также периодичности ремонтов ТР - 3 или КР, на которых производится замена полностью изношенных бандажей. Увеличение срока службы бандажей - один из крупных источников экономии проката чёрного металла. На ряде участков сети фактическая интенсивность износа колёсных пар в 3-6 раз выше предусмотренной нормами эксплуатации подвижного состава. Если в начале 80-х годов срок службы бандажей колёсных пар локомотивов составлял 6-7 лет, то в последние годы он сократился до 2-3 лет.
Поэтому целью настоящей работы является исследование эксплуатационно - технологических фпкторов, влияющих на интенсивность изнашивания гребней бандажей, разработка методов, реализуемых в условиях локомотивных депо, повышающих износостойкость и величину межремонтного ресурса колёсных пар электровозов.
Методы исследований. Определение периодичности обточки по минимальной толщине гребня бандажей колёсных пар электровозов базировалось на методах теории вероятности и математической статистики, позволяющих построить математическую модель процесса их износа, определить числовые характеристики закона распределения ресурса бандажей. В работе использована разработанная многомерная математическая модель, позволяющая исследовать влияние различных факторов на интенсивность износа гребней колёсных пар локомотивов. Влияние различных факторов на износ бандажей оценивалось методами теории статистических гтпотез.
Исследования проведены на основании изучения процессов изнашивания бандажей колёсных пар электровозов ВЛП и ВЛ11М, приписанных к локомотивным депо Свердловск - Сортировочный, Пермь - Сортировочная, электровозов ВЛ22М, приписанных к локомотивному депо Чусовская, Березники.
Научная новизна состоит в разработке и научном обосновании методов, реализуемых в условиях локомотивных депо без значительных капиталовло-
жений, повышающих износостойкость и величину межремонтного ресурса бандажей колёсных пар электровозов.
К основным научным результатам, полученным в работе, относятся:
многомерная математическая модель на основе методов теории вероятностей и математической статистики, позволяющая исследовать влияние различных факторов на интенсивность износа гребней бандажей колёсных пар локомотивов;
на базе математической модели проведены исследования влияния перекоса колёсных пар и рекуперативного торможения на величину межремонтного ресурса бандажей колёсных пар электровозов;
метод и устройства, позволяющие оценивать величину перекоса колёсных пар относительно рамы тележки электровозов различных серий в депо, обоснование допустимых значений перекоса для различных серий электровозов;
проведены исследования по выявлению перекоса колесных пар локомотивов в движении при помощи аппаратуры для измерения угла набегания колеса на рельс (УНКР - ЛП);
выполненные исследования по влиянию рекуперативного торможения на износ гребней колёсных пар электровозов позволили оценить эффективность его применения;
- способ контроля на основе разработанных электронных приборов
структуроскопов К-61 и Т-71 для оценки качества магнито - плазменного уп
рочнения неразрушающими методами контроля.
Практическая ценность и реализация работы. Материалы диссертации являются частью научно - исследовательских работ УрГУПС по разработке методов снижения интенсивного износа гребней колёсных пар локомотивов. Результаты исследования и практические предложения внедрены в локомотивных депо Свердловской железной дороги. Разработанные устройства, позволяющие оценить величину перекоса колёсных пар относительно рамы тележки, внедрены в локомотивных депо Свердловск - Сортировочный, Пермь -Сортировочная, Чусовская и Березники. Приборы К-61 и Т-71 внедрены в локомотивных депо Свердловск - Сортировочный, Пермь - II, Каменск - Уральский, Чусовская. Годовой экономический эффект повышения ресурса бандажей колёсных пар за счет устранения недопустимых величин перекоса на один электровоз в ценах на 01.01.1999 г составляет от 211,3 тыс. руб. (депо Березники) до 2264,4 тыс. руб. (депо Пермь - Сортировочная). Суммарный годовой экономический эффект на один электровоз по локомотивным депо Свердловск - Сортировочный, Пермь - Сортировочная, Чусовская и Березники составил 5112,9 тыс. руб.
Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на научно - технической конференции, посвященной 65 - летаю университета "Проблемы железнодорожного транспорта и транспортного строительства Сибири" (Новосибирск, 1997 г.); второй
Всероссийской студенческой научно - технической конференции "Информационные технологии и электроника" (Екатеринбург, 1997 г.); научно - практической конференции "Современные проблемы хозяйствования на железнодорожном транспорте" (Челябинск, 1998 г.); конференции "Молодые учёные транспорту" (Екатеринбург, 1998, 1999 г.г.); региональной научно - практической конференции "Транссиб - 99" (Новосибирск, 1999 г.); заседаниях кафедры "Электрическая тяга" УрГУПС (1998, 1999, 2000 гг.). Работа, посвященная обработке гребней колёсных пар электровозов ТС НИОД была представлена на региональной выставке "Энерго - и ресурсосбережение", проходившей в УГТУ - УПИ (16 - 19 декабря 1998 г., г. Екатеринбург). По решению жюри работа удостоена диплома III степени.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, 2 отчёта по научно - исследовательским работам.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников, включающего 111 наименований. Основная часть работы содержит 142 страниц машинописного текста, 16 таблиц, 34 рисунка.
