Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояние системы ремонта электроподвижного состава и пути еесовершенствования 11
1.1. Особенности современного состояния систем ремонта 11
1.2. Пути совершенствования системы ремонта 14
1.3. Анализ состояния системы ремонта электровозов на Куйбышевской железной дороге 20
1.4. Теория надежности и использование ее в исследовании коммутационных электрических аппаратов 28
1.5. Анализ методов прогнозирования технического состояния 38
2. Исследование внешних факторов, влияющих на работу коммутационных электических аппаратов 47
2.1. Действие влаги 49
2.2. Влияние изменения температуры окружающей среды 59
2.3. Влияние запыленности воздуха и цикличности профилактических мероприятий на работу КЭА 62
2.4. Влияние уровня квалификации обслуживающего персонала на безотказность работы КЭА з
2.5. Плотность движения поездов на полигоне обращения и сравнительный анализ внешних факторов влияющих на работу КЭА 76
3. Моделирование изменения ресурса кэа электровоза, с учетом плотности движения поездов на полигоне их обращения 83
3.1. Зависимость между скоростью, плотностью и интенсивностью движения 83
3.2. Обоснование продолжительности эксплуатации КЭА между ремонтами 94
3.3. Определение лимитирующих групп коммутационных аппаратов электровоза 99
3.4. Исследование ресурса КЭА в зависимости от плотности движения на полигоне обращения 105
4. Управление техническим обслуживанием и ремонтом ТПС 116
4.1. Информационная структура модели 116
4.2. Устройство для мониторинга циклов операций 118
4.3. Организация ремонтного процесса на основе мониторинга циклов операций. Модель базы данных АСУТ 124
4.4. Разработка регламента ремонта 132
5. Оценка целесобразности предлагаемых методов и их технико-экономическая эффективность 142
5.1. Прогнозирование потребности в запасных узлах, материалах и трудовых ресурсах при агрегатном методе ремонта 142
5.2. Теоретические предпосылки к определению технико-экономической эффективности локомотивов 150
5.3. Расчет технико-экономической эффективности предложенного метода постановки электровозов в ремонт 151
Основные результаты работы 154
Список использованных источников
- Теория надежности и использование ее в исследовании коммутационных электрических аппаратов
- Влияние запыленности воздуха и цикличности профилактических мероприятий на работу КЭА
- Определение лимитирующих групп коммутационных аппаратов электровоза
- Организация ремонтного процесса на основе мониторинга циклов операций. Модель базы данных АСУТ
Введение к работе
Актуальность проблемы. С появлением железнодорожного транспорта возникла проблема выбора рациональной системы ремонта подвижного состава. В период возникновения массовых железнодорожных перевозок безальтернативно была выбрана планово-предупредительная система ремонта. Причиной тому были, во-первых - при большом парке локомотивов и все возрастающей сложности устройства локомотива никто из ремонтного персонала не мог анализировать и удерживать информацию о техническом состоянии каждого локомотива (всего в целом), во-вторых - недостаточные технические возможности тех лет.
Сложившаяся экономическая ситуация в стране выдвигает на первый план вопросы более полного использования всех видов ресурсов: материальных, денежных, трудовых и т.д. Она заставляет разрабатывать меры по повышению эффективности эксплуатации подвижного состава железных дорог. Известно, что одним из факторов, определяющих эффективную работу тягового подвижного состава, является его надежность.
Существующие методы и способы организации эксплуатации и ремонта локомотивного парка железных дорог нашей страны ориентированы на усредненные показатели использования локомотивов. Действующая система технического обслуживания и ремонта (ТО и ТР) практически одинакова для всех локомотивов. Но условия эксплуатации настолько отличаются, что ресурсы одноименных узлов и агрегатов локомотивов одной серии могут отличаться и в отдельных случаях, достаточно существенно. Это подтверждается исследованиями износа коммутационных электрических аппаратов (КЭА) электровозов ВЛ10У.
Высокая интенсивность работы железнодорожного транспорта ведет к повышенному износу тягового подвижного состава, в том числе КЭА. Обновление, модернизация и ремонт локомотивов требует больших финансовых и материальных ресурсов.
Прогнозирование износа КЭА путем определения их фактического состояния повышает эффективность использования за счет увеличения сроков эксплуатации с учетом необходимых требований безопасности движения и уменьшает затраты на ремонт и техническое обслуживание.
Таким образом, разработка методов прогнозирования фактического технического состояния КЭА грузовых электровозов является актуальной научно-технической проблемой повышения надежности электрооборудования локомотивов.
* иос. национальная]
БИБЛИОТЕКА І
Диссертационная, работа подготовлена на основании исследований, проведенных автором в рамках программы утвержденной указанием МПС №2467 от 11.10.99 г.
Тема диссертационной работы соответствует основным направлениям «Концепции системы технического обслуживания и ремонта тягового подвижного -состава по техническому состоянию».
Цель работы.
Цель настоящих исследований состоит в разработке методов и средств оценки и прогнозирования технического состояния коммутационных электрических аппаратов электровоза ВЛ 10У, направленных на поддержание их надежности на требуемом уровне и уменьшения затрат на техническое содержание.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решались следующие задачи:
- анализ методов и средств оценки и прогнозирования технического
состояния коммутационных аппаратов;
исследование внешних факторов, влияющих на работу КЭА;
построение математических моделей зависимости интенсивности отказов КЭА от воздействия внешних факторов и проведение сравнительного анализа выявленных факторов;
определение основных характеристик транспортного потока;
- проведение экспериментальных работ на полигоне обращения по
определению числа циклов операций КЭА;
- определение лимитирующих групп КЭА и формирование их в рейтинговые
группы на основе циклов срабатывания;
- разработка математических моделей зависимости ресурса КЭА от
плотности движения поездов и частоты циклов операций КЭА;
разработка алгоритма расчета ресурса КЭА для внедрения в информационную модель базы данных автоматизированной системы управления локомотивным хозяйством;
- оценка технико-экономической эффективности результатов исследования.
Методы исследований. Для решения поставленных задач в работе
использованы: метод прогнозирования технического состояния машин и механизмов; статистический анализ; методы теории вероятностей и математической статистики; теория надежности локомотивов; теория планирования эксперимента; факторный анализ; системные экспериментальные исследования неисправностей КЭА, проведенные на электровозах ВЛ10У, работающих на полигоне обращения Куйбышевской железной дороги.
5 Научная новизна. Научная новизна работы состоит в следующем:
разработана математическая модель прогнозирования износа КЭА с учетом плотности движения на полигоне обращения;
на основе разработанной модели предложена методика прогнозирования фактического состояния КЭА, с последующим уточнением их ресурса;
разработан алгоритм расчета ресурса КЭА с учетом воздействия внешних факторов.
Практическая ценность работы. Практическая реализация разработанной методики прогнозирования износа подконтрольных элементов КЭА с учетом плотности движения на полигоне обращения, позволяет более точно определить остаточный ресурс электрических аппаратов и корректировать структуру ремонтного цикла. Методика адаптирована под базу данных автоматизированной системы управления транспортом (АСУТ).
Проведены сравнительные исследования и даны рекомендации о своевременной постановке электровозов на ремонт, учитывая состояние КЭА. Основные результаты и исследования одобрены и внедрены на Куйбышевской железной дороге.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на межвузовских научно-технических конференциях и конференциях с международным участием (г. Самара, СамИИТ 1999, 2000) и на научном семинаре кафедры «Локомотивы» и «Электрический железнодорожный транспорт» СамГАПС (г. Самара, 2003 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 разделов, выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений.
Содержит: 167 страниц текста, 14 таблиц, 38 рисунков, 4 приложения, 96 наименований использованной литературы.
Теория надежности и использование ее в исследовании коммутационных электрических аппаратов
Впоследствии понятие ремонтопригодность было исследовано более широко, однако взаимосвязь и взаимозависимость свойств безотказности и ремонтопригодности локомотивов изучены далеко не полностью.
Многим вопросам прогнозирования эксплуатационной надежности устройств посвящены работы Я.Н.Рипса. В частности, его работа /30/ исследует надежность, правильнее сказать, безотказность, как функцию интенсивности доминирующего фактора, воздействию которого подвергается устройство в течение некоторого интервала времени. Выводы его работы позволяют при заданной интенсивности действия g-І возмущающих факторов ti, t2,....tg-l найти максимально допустимую интенсивность фактора t. Для обеспечения заданной надежности RP (t, t2,...tg), а также по заданной надежности Rg(tb ti,....tg), при определенном комплексе возмущающих воздействий t, t,....tg, произвести расчет коэффициента запаса So. Здесь же автором произведено исследование закономерностей зависимости составляющей надежности Rp(t), которая определяется постепенными отказами, от интенсивности возмущающего фактора.
Проблема повышения надежности локомотива является важной задачей, над развитием которой в течение многих лет работает ряд исследователей. Проведенные до настоящего времени исследования, в основном, направлены на изучение надежности отдельного оборудования: тяговых двигателей, электрических аппаратов и некоторых узлов механической части. В опубликованной в 1961 году работе доктора технических наук профессора И.П.Исаева и инженера В.С.Сонина /31/ рассматривается эксплуатационная надежность работы электрического оборудования и схем электровозов. Используя законы теории вероятностей и математической статистики, определяется зависимость плотности распределения повреждений силовой цепи от плотности повреждения, ее узлов: Л(1 ) = ,(). 1.4.2.
На основании анализа статистических данных по повреждениям узлов силовых схем электровозов постоянного тока выявлены аналитические функции распределения вероятностей повреждений отдельных узлов тяговых двигателей ДПЭ 400. Определено влияние допусков при изготовлении и ремонте на надежность работы.
На наш взгляд, требования технических условий и ГОСТов, нормирующие допуск на отклонения параметров и узлов электрических цепей электровозов, определяют не только эксплуатационные характеристики электровозов и использование их мощности, но и вероятность их надежной работы до определенного пробега.
Авторы считают, что оценка надежности работы электровоза при дальнейшей разработке может дать методику расчета расхода запасных деталей и узлов, более обоснованные межремонтные пробеги, учитывающие точность изготовления и монтажа оборудования и т.д.
Однако межремонтные пробеги определяются не только допусками на изготовление и монтаж, но и невыясненными факторами, неудовлетворительной конструкцией и низким качеством изготовления, хотя все установленные нормы допусков соблюдаются.
В области исследования надежности локомотивов и отдельных узлов работает много инженеров и ученых. Почти каждый транспортный институт страны внес значительный вклад в развитие теории надежности. Практическими вопросами повышения надежности локомотивов заняты группы и лаборатории надежности, созданные во многих крупных депо.
Одним из наиболее часто встречающихся вопросов в исследованиях является определение межремонтных пробегов /32, 33, 34/. Устанавливая зависимость безотказности одного из важнейших узлов электровоза от времени работы, определяется продолжительность работы между ремонтами.
Значительное место уделяется развитию математических методов теории надежности /35, 36, 37/. Однако предложенные методы расчета надежности локомотива как сложной системы могут использоваться только тогда, когда будут определены количественные показатели надежности элементов, составляющие эту систему.
Попытки определить количественные показатели надежности некоторых элементов и узлов электровозов делались неоднократно, но они посвящались такому крупному оборудованию, как главные контроллеры, тяговые двигатели, которые сами представляют сложную систему. Этот выбор оборудования объяснялся, очевидно, тем, что предложенные методы сбора статистических данных практически оказываются неприемлемыми для большого числа мелких элементов, из которых состоят электрические цепи управления.
Основной задачей в определении количественных показателей надежности элементов является правильный выбор законов распределения. Большинство исследователей исходят из модальных законов распределения вероятностей отказов изделий: нормального /38, 39, 40/ и закона Вейбулла /41, 42/. Обрабатывая статистические данные, полученные из эксплуатации отдельных узлов, определяются интересующие параметры Qx и б. В некоторых случаях производятся стендовые испытания аппарата на надежность.
Такие способы определения количественных показателей надежности элементов могут оказаться не всегда приемлемым. Стендовые испытания довольно далеки от реальных условий эксплуатации, поэтому для многих элементов, особенно чувствительных к воздействию внешних факторов, результаты обычно имеют расхождения более допустимых значений.
Влияние запыленности воздуха и цикличности профилактических мероприятий на работу КЭА
Характерно, что все увеличивающаяся мощность, а следовательно и сложность энергетических установок, в том числе и тяговых двигателей электроподвижного состава (э.п.с.) расширение функции систем управления ими вплоть до выполнения логических операции, близких по сложности к совершаемым человеком, объективно обусловливают снижение надежности. В то же время рост скоростей, увеличение частоты движения и грузонапряженности требуют повышения надежности таких систем. В этих условиях выбор оптимального уровня надежности устройств не связанных с безопасностью движения, представляет собой компромиссное решение, определяемое показателями стоимости и надежности. Для узлов, обеспечивающих безопасность движения, решение должно быть однозначным - максимум надежности.
Чтобы установить требуемый уровень надежности локомотивов, т.е. обосновать показатели их надежности, необходимо: разработать теоретические основы исследования этой проблемы, построить математические модели комплекса факторов, одновременно действующих в эксплуатации; создать экспериментальную базу, позволяющую воспроизводить и оценивать в заранее выбранном масштабе воздействие наиболее существенных возмущающих факторов; исследовать надежность существующего механического, электрического и электронного оборудования э.п.с, обосновать прогнозируемую надежность вновь создаваемого оборудования на стадии головных образцов по результатам ускоренных испытаний с тем, чтобы дать заводам-изготовителям рекомендации по повышению надежности оборудования до его серийного выпуска. В основу теоретического решения проблемы надежности были положены закономерности случайного воздействия внешних факторов, проявляющихся при движении локомотива. Условия работы электрических машин и электронного оборудования э.п.с. существенно отличаются от условий работы аналогичного оборудования общепромышленного назначения. Оборудование локомотивов работает не только в условиях предельного использования его параметров; но на него одновременно действует комплекс внешних факторов: вибрации, спектр которых занимает диапазон от 0 до 400 Гц; удары, сообщающие ускорение до (15— 20) g, изменения, температуры окружающей среды от + 50 до — 60 С; запыленность охлаждающего воздуха, достигающая 40 мг/м3. Каждый из этих факторов может изменяться в любой момент времени, иметь различное значение и повторяться через случайные промежутки времени. Изменение этих факторов приходится учитывать методами анализа случайных процессов и, в частности, случайных функций с их числовыми характеристиками. Естественно, что невозможно установить в силу их разнообразия законы изменения рассматриваемых величин, абсолютно отвечающие всем условиям работы оборудования э.п.с. /57/. В данной главе рассмотрены внешние факторы, влияющие на работу КЭА, и проведен сравнительный анализ для выявления более значимых из них.
Наиболее полно отражает действующие факторы модель, представленная в работе /58/, анализа повреждаемости оборудования электровозов /59/ подтверждает приемлемость этой модели для условий рассматриваемого полигона. Однако из общего числа факторов в поставленной задаче целесообразно рассмотреть только неуправляемые и изменяемые в кратковременные промежутки времени, т.к. на управляемые и факторы ограничения /60/ возможно целенаправленное непосредственное воздействие, т.е. они могут быть оптимизированы на основе конкретной системы обслуживания и ремонта, что представляет собой самостоятельные исследования и в данной работе не рассматриваются.
Вода постоянный спутник воздуха атмосферы. Влага ускоряет коррозию металлов, меняет электрические характеристики диэлектриков, способствует тепловому распаду материалов, гидролизу, росту плесени и другим, электрическим и механическим повреждениям элементов коммутационных электрических аппаратов. Различают две основные формы связи воды с материалами: в одном случае вода является химически связанным структурным элементом вещества и не может быть удалена без разрушения материала, тогда как в другом случае вода химически не связана с веществом, занимает в нем свободные полости, находится в капиллярах, трещинах или удерживается на поверхности тела и на мелко дисперсных частицах.
Физико-химический процесс захвата влаги поверхностью материала называется адсорбцией, а процесс поглощения влаги всем объемом — абсорбцией.
Металлические проводники и изоляторы тапа керамика, стекло, кварц не обладают свойством поглощать влагу — абсорбцией, но могут, тем не менее, изменять свои электрические характеристики, адсорбируя влагу из воздуха на своей поверхности.
Пористые материалы: фибра, бумага, дерево, пластмассы с древесным наполнителем, абсорбируя влагу, ухудшают свои изоляционные свойства.
Изменение влажности воздуха способствует образованию слоя воды на материале. При низкой влажности воздуха на поверхности материала образуется мономолекулярный слой воды, при более высокой влажности начинает формироваться полимолекулярный слой, толщина которого резко возрастает с приближением относительной влажности к 90 %. При влажности выше 90% слой адсорбированной воды находится в жидком состоянии. Процесс адсорбционной конденсации, т. е. образование тончайшего слоя влаги, связанного с поверхностью силами адсорбции, предшествует процессу чистой физической конденсации и может происходить при относительной влажности ниже 100%.
В таблице 2.1.1. приведены средние значения абсолютной В, и относительной В влажности воздуха на полигоне обращения электровозов и интенсивность отказов КЭА при этой влажности.
Определение лимитирующих групп коммутационных аппаратов электровоза
При проведении профилактических мероприятий приходится осуществлять частичный демонтаж и монтаж КЭА, производить зачистку, продувку и другие работы, при которых детали и узлы испытывают необычные механические нагрузки. Все это выводит систему из состояния динамического равновесия, в котором она находилась до начала профилактических мероприятий. В зависимости от конструктивного совершенства и технической грамотности ремонтного персонала, исключение дефектных элементов может быть полным или частичным, а отрицательное влияние производственных работ сказываться в большей или меньшей степени. Проведенные исследования показывают, что плотность восстановления отказов КЭА зависит от уровня технической грамотности ремонтного персонала.
Обработка данных об отказах КЭА электровозов, работавших с начала эксплуатации электрифицированных участков позволила установить зависимость безотказности от стажа работников /Приложение 2/, занятых на осмотре и ремонте. Эта зависимость имеет вид (рис.2.4.1.). Безотказность КЭА возрастает на 93% с увеличением стажа работников до 4 лет. Дальнейшее увеличение стажа практически не влияет на количественные показатели (на 6,7% за следующие 4 года). Специальная техническая подготовка и индивидуальные особенности работников, занятых в ремонте электровозов характеризуется повышением разрядности, что так же оказывает влияние на безотказность работы обрабатываемых узлов электровозов при профилактических мероприятиях.
Значительное влияние на качество выполняемых работ, а следовательно, на безотказность, оказывает уровень общего образования ремонтного персонала. На основании результатов полученных при обработке статистического материала была предложена бальная система оценки грамотности ремонтного персонала.
Каждый процент работников со стажем работы по ремонту электровозов более 1 года оценивается 1 баллом, со стажем работы более 2-х лет - двумя баллами, более 3-х лет - 3-мя баллами, более 4-х лет — 4-мя баллами.
Повышение средней разрядности слесарей на 0,1 оценивается в 10 баллов. При расчете за исходный разряд слесарей принимается 1-й разряд. Например, если средняя разрядность слесарей, занятых в ремонте составляет 2,3, то техническая грамотность будет оцениваться: (2,3-1) 10=130 баллам. Повышение среднего образовательного уровня на 1 класс оценивается в 10 баллов. При этом, среднетехническое образование засчитывается за 12 классов, высшее за 18 классов. Общая техническая грамотность определяется, как сумма баллов учитывающих стаж работы, разрядность и уровень общего образования.
Внезапные отказы в принципе равновероятны в любое время эксплуатации КЭА и зависят от качества выбранного при проектировании материала, конструкции элемента, выполнения технических условий эксплуатации и т.д. Отличительной особенностью их является невозможность прогнозирования отказа с высокой точностью, а следовательно, и незначительное влияние профилактических мероприятий на повышение безотказности.
Отсюда вытекают основные задачи при эксплуатации изделий подверженных внезапным отказам.
Во - первых, выявление наиболее слабых в этом отношении элементов, т.е. определение количественных показателей безотказности элементов КЭА с целью организации и проведения работ по усилению наиболее ненадежных путем резервирования или замены на элементы из более качественного материала.
Во — вторых, определение возможности восстановления отказавшего элемента, не допуская отказа электровоза или обеспечение таких условий эксплуатации, при которых возникновение внезапных отказов наиболее маловероятно, например, своевременное применения влаг и пылезащитных средств, ограничение нагрузки на слабые элементы и т.д.
Результаты проведенных исследований показали, что количество зафиксированных установленной отчетностью внезапных отказов КЭА электровоза находится в обратной зависимости от технической грамотности локомотивных бригад. Количественная оценка уровня технической грамотности локомотивных бригад определялась на основе обработанных данных о внезапных отказах аналогично описанному выше способу. За исходный класс машинистов принят 4-й класс. Например, средняя классность машинистов локомотивного депо составила 3,2 класса, что соответствует (4-3,2) 100=80 баллам.
За первый класс помощника принято наличие у него прав управления локомотивом. Помощники машинистов, не имеющие прав управления, считаются 3-го класса, что и принято за исходный класс, т.е. бальность определяется разницей между средним классом и минимальным третьим классом. Техническая грамотность локомотивных бригад определяется средней бальностью машинистов и помощников.
Аналогичным порядком определена техническая грамотность руководителей, занятых в организации эксплуатации и ремонта электровозов. Статистические данные о составе и бальности технической грамотности обслуживающего персонала и его изменении во времени приведены в Приложении 2.
Общий состав и уровень технической грамотности обслуживающего электровоза персонала определяется, исходя из вышеприведенных соображений по схеме, изображенной на рис. 2.4.2. Это позволило определить зависимость частоты отказов КЭА электровоза от уровня технической грамотности. Указанная зависимость имеет вид кривой рис. 2.4.1. Математическая зависимость и критерии уравнений регрессии приведены в табл. 2.4.1. и табл. 2.6.1.
Организация ремонтного процесса на основе мониторинга циклов операций. Модель базы данных АСУТ
Модели накапливающихся повреждений соответствует гамма распределению ресурса узла. Плотность этого распределения имеет вид: Г(а) где Г(а) - гамма функция. Учитывая, что при а 12 гамма распределение аппроксимируется нормальным законом, и плотность распределения контролируемого параметра у определяется следующим выражением/77/: где му(1),сту(1) - среднее значение и среднеквадратическое значение контролируемого параметра. Тогда выражение примет следующий вид: Р.,ЛП = Ф о,6)" ф ------ 3.2.3. і -— где Ф = \е 2dl -табулированная функция Лапласа/51/. .2 л- J При износе деталей требуется одностороннее задание границ контролируемого параметра. Учитывая, что поле рассеивания параметра у в соответствии с /77/ составляет 6 з, можно записать:
Значение интеграла в выражениях (3.2.4.) и (3.2.5.) определяется из таблиц /51/. А так как пробег, при котором вероятность безотказной работы элемента равна заданному значению у, является гамма процентным ресурсом 1(у), то выражение (3.2.3) или (3.2.5) является функцией распределения ресурса, по которой можно определить гамма процентный ресурс для заданного уровня вероятности безотказной работы у.
Так как организация СТОР при максимальном уровне использования ресурса ЛПЭ требует тщательного и непрерывного контроля технического состояния изнашиваемого оборудования электровозов, что трудно осуществить при их работе на протяженном полигоне обращения, то межремонтные пробеги КЭФ ЛПЭ целесообразно ограничить 90%-ми ресурсами.
В настоящее время с увеличением мощности тяговых двигателей электроподвижного состава (э.п.с.) и расширением функций систем управления ими вплоть до выполнения логических операций, близких по сложности к совершаемым человеком, объективно снижается надежность. В то же время рост скоростей из-за уменьшение частоты движения и грузонапряженности требуют повышения надежности таких систем. С учетом того, что управление режимами работы электровоза машинист осуществляет с помощью 100 коммутационных электрических аппаратов (КЭА), а они в свою очередь на э.п.с. работают в довольно широком диапазоне частот циклов операций (ц. о.) (на 1 км пробега электровоза f=0.005-12 ц. о/км) возникает необходимость анализа и уточнения частот ц. о. работы КЭА в эксплуатации. При совершенствовании системы технического содержания такие меры помогут более точно установить ресурсы КЭА и соответственно регламентированное техническое обслуживание и ремонтные мероприятия, а также уменьшить металлоемкость КЭА в эксплуатации.
На сегодняшний день на Куйбышевской железной дороге в эксплуатации находится достаточно большой парк электровозов ВЛ-10У. В связи с выше приведенными фактами далее показан один из более приемлемых на сегодняшний день подход к проведению исследований и опытно-статистических расчетов и анализу результатов применительно к данной серии электровоза.
В соответствии с ГОСТ 9219-75 все КЭА можно разделить на 6 основных функциональных групп, которые приведены в таблице 3.3.1.
Проведя исследования и опытно-статистические расчеты можно установить частоты циклов работы для всех 6-ти групп КЭА и с их учетом проводить технические обслуживания (ТО) и текущие ремонты (ТР). Наработка КЭА в часах работы определяется A med2 !" v med. ср. J (3.3.1.) 101 где L-пробег электровоза, км; Vmedcp._ фактическая средняя скорость за год за год, км/ч. Частоту циклов операций работы ТЭА можно определить: rmed2=Imedl med.cp. . (3.J.2.) Где fmedi — средняя частота циклов операций КЭА, ц.о./км; Vmed - средняя техническая скорость электровоза, км/ч Используя данные предварительных наблюдений по одному из участков Куйбышевской железной дороги графическим способом можно выявить лимитирующие группы КЭА (рис.3.3.1.).
Группа «разъединители, рубильники» и «межкузовные штепсельные соединения» имеют очень малую наработку и поэтому в графической части не показаны.
Из рисунка 3.3.1. видно, что в управлении пуском, торможением и установившейся скоростью, а так же в управлении вспомогательными машинами задействовано больше всего КЭА и их наработка максимальна, следовательно, ТО и ТР в первую очередь надо корректировать именно по этим группам.
Используя данные таким способом, можно более точно устанавливать ремонтные мероприятия по поддержанию заданной надежности в эксплуатации. Они могут быть использованы при разработке новых документов.