Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Выявление современных тенденций совершенствования систем технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава 10
1.1. Основные направления развития и совершенствования системы технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава 10
1.2. Анализ опыта применения систем технической диагностики при эксплуатации тягового подвижного состава за рубежом 17
1.3. Анализ опыта применения средств технической диагностики при эксплуатации тягового подвижного состава Российских железных дорог 26
1.4. Развитие системы эксплуатации и ремонта подвижного состава на железных дорогах Узбекистана 29
1.5. Выводы по главе 1 37
ГЛАВА 2. Оцека эксплуатационной надежности электровозов серии «O'ZBEKISTON» 38
2.1. Характеристика эксплуатационной работы электровозов серии «O'ZBEKISTON» 38
2.2. Анализ отказов и повреждений оборудования электровозов серии «O'ZBEKISTON» 43
2.3. Оценка надежности электровозов серии «O'ZBEKISTON» 51
2.4. Определение характеристики надежности электровозов серии «O'ZBEKISTON» на основании данных эксплуатации 57
2.5. Выводы по главе 2 61
ГЛАВА 3. Методы формирования ремонтных циклов на основе применения систем диагностирования 62
3.1. Моделирование процессов диагностики электровозов серии «O'ZBEKISTON» 62
3.2. Функциональные модели диагностирования 74
3.3. Методология структурной оценки достоверности результатов технической диагностики тягового подвижного состава 79
3.4. Выводы по главе 3 82
ГЛАВА 4. Организация эксплуатации электровозов серии «O'ZBEKISTON» на базе безразборной диагностики узлов 83
4.1. Задачи технической диагностики при эксплуатации электровозов серии «O'ZBEKISTON» 83
4.1.1. Задачи и направления развития технической диагностики 83
4.1.2. Цели и задачи диагностирования подшипниковых узлов электровозов серии «O'ZBEKISTON» 85
4.1.3. Требования предъявляемые к диагностическому обеспечению подшипниковых узлов 86
4.2. Определение эффективности применения систем диагностики ... 88
4.3. Применение диагностики в системе деповского ремонта на железных дорогах Узбекистана 95
4.3.1. Диагностика подшипниковых узлов в системе деповского ремонта электровозов 95
4.3.2. Анализ применения бортовой системы диагностики в системе деповского ремонта железных дорог Узбекистана 97
4.4. Технико-экономический расчет эффективности внедрения бортовой акустико-эмиссионной системы диагностики 104
4.5. Выводы по главе 4 112
Заключение 113
Приложение 116
Список литературы 117
- Анализ опыта применения систем технической диагностики при эксплуатации тягового подвижного состава за рубежом
- Анализ отказов и повреждений оборудования электровозов серии «O'ZBEKISTON»
- Методология структурной оценки достоверности результатов технической диагностики тягового подвижного состава
- Определение эффективности применения систем диагностики
Введение к работе
Актуальность работы определяется, необходимостью совершенствования существующей системы ремонта и технического содержания тягового подвижного состава Узбекских железных дорог, с целью снижения эксплуатационных расходов, обеспечения необходимого уровня надежности технических средств, особенно наиболее ответственных узлов, отказы которых могут привести к нарушению требований безопасности движения. Представленное исследование и выполненные на его основе практические разработки определяются общим требованием сокращения затрат на перевозки, что соответствует основным целям структурной реформы железнодорожного транспорта Республики Узбекистан. Актуальность работы определяется тем, что научно-техническое развитие в создании диагностических систем достигло уровня, позволяющего перейти к комплексам технического диагностирования, которые способны обеспечить возможность ремонта и технического обслуживания подвижного состава с учетом фактического технического состояния. Учитывая особые требования, предъявляемые к тем узлам и оборудованию тягового подвижного состава, которые оказывают существенное влияние на безопасность движения и, следовательно, являются особо ответственными, решение проблемы нацелено в первую очередь на эти подсистемы (колесная пара, колесно-моторный блок и
ДР-)-
Важнейшими направлениями развития отрасли, в соответствие со стратегией инновационного развития ГАЖК «Узбекские железные дороги» на период до 2015 года, утвержденной 25.04.2011 г. и Постановлением Президента Республики Узбекистан № 1111-1446 от 21.12.2010 г. «Об ускорении развития инфраструктуры, транспортного и коммуникационного строительства в 2011-2015 годах» являются: - создание и внедрение современных транспортно-логистических систем, высокоскоростного и скоростного движения; развитие интеллектуальных систем управления перевозочным процессом на базе современных цифровых телекоммуникационных и спутниковых технологий, специализированных информационно-управляющих систем; освоение технологий производства подвижного состава, соответствующего по основным характеристикам (производительности, скорости, надежности) лучшим мировым образцам, и его обновление на этой основе; внедрение инновационных материалов, технических средств и технологий в области эксплуатации и ремонта инфраструктуры и подвижного состава, обеспечивающих снижение стоимости жизненного цикла и повышение надежности; создание эффективного управления ресурсами на основе формирования системы эксплуатационных показателей надежности и безопасности инфраструктуры и подвижного состава, методов их применения с учетом оценки рисков на всех этапах жизненного цикла; повышение эффективности использования парка подвижного состава, на основе управления его жизненным циклом и формированием структуры надежности.
Все указанные направления требуют комплексного решения на основе процессного подхода, в частности проблема обеспечения надежности эксплуатации экипажной части подвижного состава железных дорог, связана со следующими факторами: в настоящее время диагностирование подшипниковых узлов проводиться исключительно в ручном режиме (с применением обкаточных стендов или переносных приборов), что приводит к значительным рискам возникновения ошибок и высокой трудоемкости процесса; отсутствует возможность эксплуатационного мониторинга за состоянием подшипниковых узлов подвижного состава в режиме реального времени; применяемые системы температурного мониторинга лишь констатируют факт разрушения подшипника и не позволяют осуществлять раннюю диагностику и прогнозирование ресурса; отсутствует технологическая возможность формирования системы ремонта подвижного состава по фактическому состоянию, на основании результатов эксплуатационного мониторинга.
Значительный вклад в теорию и практику решения рассматриваемых в диссертационной работе проблем эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, системам диагностирования подвижного состава и повышению эксплуатационной надежности локомотивов внесли: Г.А. Акопян, И.А. Биргер, П.И. Борцов, А.А. Воробьев, В.Г. Галкин, А.Т. Головатый, А.В. Горский, В.И. Гусаков, С.Г. Дегтерев, В.А. Дмитриев, А.П. Зеленченко, В.П. Калявин, В.А. Козырев, А.А. Мартынов, А.В. Мозгалевский, B.C. Наговицын, В.П. Парамзин, Е.С. Павлович, И.Ю. Рудышин, А.А. Серегин, М.М. Соколов, В.В. Тулугуров, Д.В. Федоров, В.А. Четвергов, А.С. Шилов, А.Д. Шишков, И.И. Шматко и др.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является формирование системы контроля и управления надежностью электровозов серии «O'ZBEKISTON».
Разработка и апробация методики расчета и сравнительного анализа показателей надежности и определение оптимальных сроков ремонта оборудования электровозов серии «O'ZBEKISTON».
В данной работе в качестве исходной информации для расчета ресурса узлов и агрегатов электровозов серии «O'ZBEKISTON» была использована информация об их техническом состоянии, полученная из локомотивного депо Узбекистан.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: выполнить анализ существующих систем эксплуатации и ремонта локомотивов на железных дорогах Узбекистана; оценить надежность эксплуатационной работы электровозов серии «O'ZBEKISTON»; разработать системы диагностирования оборудования электровозов серии «O'ZBEKISTON»; анализ эксплуатации локомотивов с применением систем автоматического диагностирования; предложить конструктивные решения по монтажу автоматизированной системы диагностики на электровозах серии «O'ZBEKISTON»; выполнить экспериментальную апробацию функционирования автоматизированных диагностических систем на электровозах серии «O'ZBEKISTON».
Методика исследований. В диссертационной работе использованы методы расчеты надежности, теории массового обслуживания и оценки э<Ь(Ьективности спедств технической диагностики.
Для моделирования процессов диагностики использованы вероятностные модели систем массового обслуживания, принципы структурирования и алгоритмизации. С целью системности анализа и повышения достоверности исследования использованы ситуационные модели вероятностного состояния электровозов серии «O'ZBEKISTON».
Объект исследования - электровоз серии «O'ZBEKISTON».
Предмет исследования - эксплуатационная надежность электровозов серии «O'ZBEKISTON», в условиях эксплуатации с грузовыми и пассажирскими поездами на железных дорогах Узбекистана.
8 Научная новизна работы состоит в следующем:
Построена модель эксплуатационной надежности электровозов серии «O'ZBEKISTON»;
Разработан алгоритм процесса диагностирования электровозов серии «O'ZBEKISTON»;
Обоснован алгоритм поиска критических узлов электровозов серии «O'ZBEKISTON», который позволяет снизить вероятность ошибок;
Разработана технология диагностики подшипниковых узлов для электровозов серии «O'ZBEKISTON».
Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается сопоставлением результатов моделирования с результатами полученными в процессе практических исследований на электровозе серии «O'ZBEKISTON».
Практическая ценность работы состоит в практическом внедрении, адаптации бортовой системы диагностики подшипниковых узлов на электровозах серии «O'ZBEKISTON». В настоящее время система эксплуатируется на трех электровозах. В перспективе 2013-2014 гг. предлагается оборудовать весь парк электровозов Узбекских железных дорог бортовой системой диагностики экипажной части.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее результаты докладывались и обсуждались: на научном семинаре и заседании кафедры «Электрическая тяга» ФГБОУ ВПО ПГУПС в 2010-2012 гг.; на международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании», Одесса, Украина, 2011 г.; на международной научно-практической конференции «Вопросы науки и техники», Новосибирск, Россия, 2011 г.; - на республиканской научно-технической конференции «ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте», ТашИИТ, Ташкент, Узбекистан, 2011 г.; - на II международной научно-практической конференции «Интеллектуальные системы на транспорте (ИнтеллектТранс)», ПГУПС, Санкт-Петербург, Россия, 2012 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе в ведущих рецензируемых научных изданиях, определенных ВАК Минобрнауки РФ - 3, по специальности 05.22.07-подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 107 наименований и приложений. Работа изложена на 126 страницах, в том числе 115 страниц основного текста, 22 рисунков, 9 таблиц и 1 страниц приложений.
Анализ опыта применения систем технической диагностики при эксплуатации тягового подвижного состава за рубежом
ТО железнодорожного подвижного состава в условиях все более тесного сотрудничества между эксплуатационными компаниями и изготовителями приобретает новые аспекты. Компании-изготовители проявляют интерес к передаче им возможно большего объема функций, которые пока еще выполняют сами железнодорожные компании, в частности, в сфере ТОР подвижного состава [85].
Железные дороги влияют на оптимизацию эксплуатационных свойств подвижного состава, устанавливая технические требования и нормы на его проектирование, ТОР.
Поскольку техническое содержание современного подвижного состава связано с большими расходами и требует обеспечения сложнейших технологий, применяются альтернативные модели его ремонта другими (не железнодорожными) предприятиями при устойчивой обратной связи с содержанием в эксплуатации.
При использовании сложных деталей и узлов, содержащих электронные и микропроцессорные устройства, понятие измерения износа теряет смысл, а их работоспособность невозможно определить визуально. Поэтому применяют методы косвенного определения износа отдельных узлов и агрегатов с использованием бортовых и стационарных средств диагностики [25, 99].
На зарубежном подвижном составе бортовая диагностика развивается по двум основным направлениям: Контроль состояния и оперативное предоставление обслуживающему персоналу информации о возникающих неисправностях и о мерах, которые следует предпринять по их устранению или ограничению. 2. Регистрация, накопление, классификация неисправностей, оперативная передача информации в депо, для организации замены неисправной детали или узла, а также для анализа отказов [79]. От конструктивных особенностей узлов и оборудования подвижного состава зависят расходы на их ремонт и ТО. Эксплуатировать и доводить в эксплуатации плохо разработанную конструкцию на серийном подвижном составе трудно и дорого, поэтому обеспечивается обратная связь оптимизации межремонтных сроков с совершенствованием конструкции подвижного состава, исходя из установленного для него срока службы (ресурса). Анализ неисправностей эксплуатируемого подвижного состава и затраты на ремонт узлов и агрегатов учитывается при проектировании нового подвижного состава для решения задач повышения надежности и снижения стоимости его полного жизненного цикла. Фирмы-производители при комплексном решении проблем создания нового подвижного состава большое внимание уделяют разработке технологий и устройств его ТОР. Эта задача комплексно и оптимально решается именно на этапе проектирования и изготовления локомотивов и вагонов. Для обеспечения надежной работы подвижного состава и точного соблюдения графика движения поездов необходимо организованное на должном уровне квалифицированное ТО. Этот принцип лежит в основе деятельности совместного предприятия Nertus, учрежденного одним из ведущих мировых изготовителей подвижного состава - компанией Siemens и национальным оператором железных дорог Испании (RENFE) для обслуживания высокоскоростных поездов Velaro Е [82]. Компания была создана для ТО междугородных и региональных поездов разных серий. Основу профилактического обслуживания составляют выполняемые в соответствии с графиком регулярные осмотры подвижного состава, которые предусматривают: - проверку технического состояния; - текущий ремонт (ТР); - обмывку вагонов снаружи и уборку салонов; - опорожнение накопительных резервуаров биотуалетов. Стратегия ТО и ее практическое применение реализованы в автоматизированной системе управления техническим обслуживанием (CMMS). Ее использование в совокупности с грамотным учетом информации, полученной при эксплуатации подвижного состава, в значительной мере способствует оптимизации работ. Поезда производства компании TALGO являются собственностью испанских железных дорог (RENFE), а их ТО обеспечивает на договорной основе компания-изготовитель. При этом предусматривается проведение ежедневных технических осмотров, планово-профилактических и капитальных ремонтов. Ежедневные осмотры проводятся поездным механиком фирмы в пути следования и в стационарных условиях на конечных станциях [79]. В Великобритании практически все поставщики подвижного состава для железнодорожных компаний-операторов вовлечены в деятельность по его ТОР, причем не только своей техники но, зачастую, и «чужой» постройки. Вопросы ТОР учитываются и решаются непосредственно в процессе проектирования подвижного состава. Цена новой железнодорожной техники учитывает стоимость всего жизненного цикла, включая косвенно затраты на все виды обслуживания и ремонта, что в наибольшей степени проявляется в системе лизинга (долгосрочной аренды).
Компания Alstom выполняет фирменное ТО поездов Pendolino в нескольких депо сети West Coast Traincare, расположенных в Уэмбли, Оксли, Манчестере, Эдж-Хилле и Полмади, с применением совершенно новых технологических решений, отличных от тех, которые использовались в 1970-е годы на Британских железных дорогах. Суть новшеств состоит в том, что объектом обслуживания является не отдельный вагон, а поезд целиком как единая система, так что персонал в общей сложности имеет дело не с 470 вагонами, а с 53 поездами, причем набор оборудования в одном из вагонов поезда не одинаков с набором в любом другом. Распределение оборудования по всему поезду означает, что неисправность в одном вагоне может произойти по причине отказа совсем в другом. Отправить поезд в эксплуатацию, уменьшив число вагонов за счет изъятия неисправных, в данном случае уже нельзя.
Решение Alstom поставить все депо под единый контроль изменило порядок и сроки определения эксплуатационной готовности поездов. При старом положении, если в депо имелся поезд, неготовый в утренние часы, но с вероятностью готовности в середине дня, его могли оставить в резерве до следующего утра. Требования по обеспечению высокой готовности к эксплуатации и усилению контроля за деятельностью депо со стороны Alstom означали, что подобные ситуации впредь стали невозможными [87].
Политику в области ТОР подвижного состава в Национальной обществе железных дорог Франции (SNCF) реализует централизованная дирекция. Она отслеживает состояние локомотивов и вагонов в течение их жизненного цикла, определяет периодичность работ по ТОР, а также устанавливает совместно со своими клиентами условия приобретения подвижного состава, координирует его разработку и проводит приемочные испытания [84].
Анализ отказов и повреждений оборудования электровозов серии «O'ZBEKISTON»
В силу своей особенности и кардинального отличия узлов электровозов серии «O ZBEKISTON» от старых электровозов, проведение технического обслуживания внутрикузовной электронной и электрической аппаратуры в уже существующих ремонтных участках депо «Узбекистан» не представлялся возможным, так как технологические требования, предъявляемые к узлам новых электровозов, имели свою отличительную специфику [102, 103].
Локомотивное хозяйство совместно с руководством локомотивного депо «Узбекистан» организовали особый ремонтный участок, для ремонта и обслуживания электронного оборудования и прочих узлов этих электровозов. На ремонтном участке будут проводиться следующие виды работ: - внеплановая наладка (регулировка) отдельных электронных блоков и узлов электровозов при плановых видах технического обслуживания ТО-2, ТО-3 и текущих ремонтах ТР-1; - плановый ремонт в объеме ТР-3 демонтированных с электровозов шкафов с электронным оборудованием, электрическими аппаратами и автотормозным оборудованием. Межремонтные пробеги для электровозов серии «O ZBEKISTON» установлены приказом 34-Н от 04.02.2005 г. «Дополнение к приказу 262-Н для электровозов серии «O ZBEKISTON» в период гарантийного срока»: - ТО-2 - через 48 час (пас.) / 72 час (груз.) - ТО-3 - через 25 тыс. км. - ТР-1 -через 100 тыс. км. - ТР-3 - через 400 тыс. км. - КР-1 - через 1600 тыс. км. В ходе испытаний и опытной эксплуатации на участках Ташкент -Самарканд в целом была подтверждена высокая надежность данного электровоза. Отдельные отказы в работе китайского и немецкого оборудования устранялись по ходу испытаний. С учетом результатов испытаний и опытной эксплуатации переработана необходимая техническая документация. Вот уже 8 лет как был сделан первый шаг к улучшению парка локомотивов Узбекистана. В соответствии с соглашением, подписанным в 2002 году, в течение двух лет ЧЭК поставила в Узбекистан 12 электровозов и запасные части к ним на общую сумму 40 млн. долларов США. Ежегодно с их использованием выполняется свыше 43% пассажирских и 30% грузовых перевозок на железных дорогах Узбекистана. Так как, потребность в новых единицах локомотивного парка растет, в 2008 году с ЧЭК был заключен новый договор на поставку 15 пассажирских электровозов серии «O Z-Y». Стоимость контракта составила 73,8 млн. долларов США. Все этапы испытания были проведены с успехом, и эти новые электровозы начали эксплуатировать раньше намеченного срока [59]. В 2011 году ГАЖК «Узбекские железные дороги» и китайский консорциум CNTIC-CNRDLRC подписали контракт на поставку 11 грузовых электровозов. Общая стоимость сделки составит 44 млн. долларов США. Согласно контракту, поставка электровозов начнётся в начале 2013 года. Обновление локомотивного парка и улучшение обслуживания локомотивов позволили значительно увеличить скорости движения и вес поездов, перейти на безостановочное движение по участкам большой протяженности, повысить безопасность движения, увеличить пропускную и провозную способность дорог и значительно увеличить объем работы железнодорожного транспорта страны. Отказом называется событие, заключающееся в переходе ТПС из работоспособного в неработоспособное состояние. Причиной отказов узлов и деталей является изменение их параметров и характеристик во времени, обусловленное происходящими в них физико-химическими процессами. Процесс возникновения отказа представляет собой, как правило, временной кинетический процесс, внутренний механизм и скорость которого определяются структурой и свойствами материала, напряжениями, вызванными нагрузкой, температурой и другими условиями окружающей среды. Отказы узлов и деталей ТПС могут происходить также в результате ошибок конструкторов, технологов и эксплуатационного персонала. Условно отказы принято делить на внезапные и постепенные [26]. Внезапный отказ - отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких основных параметров узла (детали). Постепенный отказ - отказ, характеризующийся постепенным изменением значений одного или нескольких основных параметров узла (детали). Разновидностью отказов является сбой. Сбой - самоустраняющийся отказ, приводящий к кратковременной утрате работоспособности. Многократно возникающий сбой одного и того же характера называется перемежающимся отказом. Если отказ системы наступает при отказе одного из ее элементов, то считается, что система находится на основном соединении элементов. Резервированным соединением изделий называется такое соединение, при котором отказ наступает только после отказа основного изделия и всех резервных изделий. Такое соединение обеспечивает более надежную работу системы. Смешанное соединение - сочетание основного и резервного соединений.
Методология структурной оценки достоверности результатов технической диагностики тягового подвижного состава
Техническая диагностика — отрасль научно-технических знаний, сущность которой составляют теория, методы и средства определения состояния технических объектов. Важнейшей эксплуатационной характеристикой объекта является его надежность - свойство выполнять свои функции в заданных условиях эксплуатации на заданном интервале времени. Сохраняя при этом свои показатели в пределах заданных в нормативно-технической документации [5, 6].
В совокупность свойств, определяющих надежность объекта входят безотказность, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость [7]. Основное назначение технической диагностики состоит в обеспечении надежности при эксплуатации объектов [31].
Для условий эксплуатации практически важными являются понятия работоспособного технического состояния объекта и правильного функционирования объекта.
Объект работоспособен, если он может выполнять все заданные ему функции с сохранением значений заданных параметров в требуемых пределах в установленных условиях эксплуатации.
Проверка технического состояния объекта, обнаружение и определение причин неисправностей, дефектов, отклонений параметров и прогнозирование ресурса объекта называется диагностированием.
Диагностирование технического состояния любого объекта осуществляется соответствующими средствами, которые подразделяются на аппаратные и программные. Различают системы тестового и функционального диагностирования. В системах тестового диагностирования на объект подаются специальные тестовые воздействия, в системах функционального диагностирования объект подвергается воздействию рабочих воздействий. Обе системы диагностирования воспринимают и анализируют ответы объекта на соответствующие воздействия и выдают результат диагностирования, т.е. ставят диагноз: объект исправен или неисправен, работоспособен или неработоспособен, функционируют правильно или неправильно, имеет дефект или повреждение, ресурс объекта и рекомендации по эксплуатации и обслуживанию [41, 42].
Системы диагностирования в процессе определения технического состояния объектов реализует установленный алгоритм диагностирования. Алгоритм диагностирования состоит из определенной совокупности проверок объекта. [40].
Построение алгоритмов диагностирования заключается в выборе такой совокупности проверок, по результатам которых в задачах обнаружения дефектов и определения ресурса можно отличить исправное состояние объекта от неисправного. Существенной составляющей процесса диагностирования является прогнозирование состояния объекта (остаточного ресурса) - вероятностная, оценка состояния объекта в некоторый будущий момент (по истечении некоторого времени работы или пробега). На основании комплексной оценки технического состояния объекта и прогноза его состояния строится система ремонта по фактическому состоянию [7, 13]. Российским Обществом по неразрушающему контролю и технической диагностике (РОНКТД) совместно Европейской федерацией по неразрушающему контролю (ЕФНК) и Международным комитетом по неразрушающему контролю (МКНК) определены направления развития средств технической диагностики в России и странах СНГ [52]: - интеллектуализация методов и средств диагностирования; - создание единой системы контроля качества технических объектов; - совершенствование систем диагностики и технологии их применения; - организационное и методическое обеспечение диагностических направлений и методов; - создание условий для организации обслуживания объектов по фактическому состоянию. В настоящее время во многих железных дорогах внедряются различные средства неразрушающего контроля и диагностики. Это связано с задачей реализации концепции о переходе к обслуживанию и ремонту ТПС с учетом фактического состояния, задачей повышения надежности и ресурса парка локомотивов и вагонов, созданием системы менеджмента качества и подготовкой к сертификации производств по международным ISO и европейским EN стандартам [64, 97]. Анализ причин и статистические данные о выходе из строя подшипниковых узлов локомотивов показывают, что с учетом старения парка ТПС и необходимостью обеспечения безопасности движения необходимо принимать во внимание три типа задач технического диагностирования подшипниковых узлов [52, 93]: - Определения текущего технического состояния, в котором находится узел в настоящий момент времени - контроль. - Предсказание технического состояния, в котором окажется узел в некоторый будущий момент времени - прогнозирование. Таким образом, техническая диагностика подшипниковых узлов сводится к контролю их текущего состояния, прогнозированию остаточного ресурса и оценке причин возникновения и развития дефектов и неисправностей. Текущий контроль состояния узлов [89, 90] производится путем применения различных физических методов и средств неразрушающего контроля. Результатом решения данной задачи является заключение о годности данного подшипникового узла к эксплуатации, либо о необходимости ремонта. Прогнозирование технического состояния выполняется с помощью трендов внешних и внутренних параметров диагностируемого узла, полученным экспериментально на основании периодических измерений [67]. На основании полученных трендов может быть определен момент следующей проверки относительно предыдущей. Решение задач безразборной диагностики подшипниковых узлов является одним из этапов для развития системы ремонтов ТПС. Переход на технологию ремонта с применением средств диагностирования позволяет [43, 95]: - уменьшить число отказов узлов в эксплуатации; - повысить безопасность движения; - увеличить срок эксплуатации подшипниковых узлов; - увеличить межремонтные пробеги ТПС; - оптимизировать систему ремонта ТПС; - сократить потребность в запасных подшипниках; - сократить затраты на обслуживание и ремонт подшипниковых узлов.
Определение эффективности применения систем диагностики
Поскольку индекс доходности Р1 больше единицы, инвестиционный проект является привлекательным.
Таким образом, на основании выполненного технико-экономического расчета можно заключить, что рассматриваемый инвестиционный проект является целесообразным и экономически привлекательным. Сравнительно малый срок окупаемости РР=2,5 года и значительный индекс доходности /7=1,79 позволяет эффективно регулировать финансовые потоки и повторять инвестиционные вложения в локомотивный парк.
Таким образом, на основании рассмотрения материалов четвертой главы можно заключить: 1. Техническая диагностика экипажной части является актуальной задачей оценки и прогнозирования остаточного ресурса подвижного состава железных дорог Узбекистана; 2. Опыт эксплуатации показал высокую эффективность методики акустической эмиссии для целей диагностирования экипажной части электровозов серии «O ZBEKISTON»; 3. Анализ эксплуатационных испытаний бортовой системы диагностики экипажной части показал ее высокую эффективность. В процессе опытной эксплуатации вьювлено 3 недопустимых для дальнейшей эксплуатации дефекта; 4. В процессе эксплуатационных испытаний бортовой системы диагностики случаев сбоев программных средств не отмечено; 5. Экономическая привлекательность внедрения бортовой системы диагностики подтверждена результатами технико-экономического расчета, при этом система имеет малый срок окупаемости - 2,5 года и значительный индекс доходности- 1,79. Таким образом, рассматривая диссертационную работу в целом можно заключить: 1. Применяемая в настоящее время на железных дорогах Узбекистана планово-предупредительная система ремонта локомотивов требует значительной затраты времени и фактически не гарантирует надежность эксплуатации в межремонтный период; 2. Внедрение системы ремонта по фактическому состоянию возможно только при условии применения средств комплексного технического диагностирования с определением остаточного ресурса; 3. В результате анализа статистических данных о надежности эксплуатации электровозов серии «O ZBEKISTON» установлено, что 26 % всех неисправностей составляют отказы, связанные с экипажной частью локомотива, а 82 % финансовых потерь компании связаны именно с ремонтом и обслуживанием механического оборудования исследуемых локомотивов. Полученные значения свидетельствуют о целесообразности работ, направленных на повышение надежности электровозов серии «O ZBEKISTON»; 4. По результатам аналитических и экспериментальных исследований надежности электровозов серии «O ZBEKISTON» установлена целесообразность применения средств технического диагностирования; 5. Для повышения эксплуатационной надежности экипажной части электровозов серии «O ZBEKISTON» необходимо сосредоточиться на внедрении средств диагностирования именно колесных пар и тяговых приводов названных локомотивов. Техническая диагностика экипажной части является актуальной задачей оценки и прогнозирования остаточного ресурса подвижного состава железных дорог Узбекистана; 6. Для обеспечения высокого уровня достоверности процесса диагностирования необходимо уменьшать вероятности событий «забраковки годного устройства» и «невыявления неисправности или отказа», что в свою очередь требует снижения инструментальной и методической погрешностей систем измерения; 7. Анализ эффективности различных методов и приборных средств диагностирования экипажной части показал, что методика акустико-эмиссионной диагностики имеет более высокую достоверность устанавливаемого диагноза, при сравнительно не дорогой стоимости приборных средств и низких затратах труда. Относительная достоверность установления диагноза составляет не менее 97 %; 8. Основными задачами систем диагностики экипажной части являются конттюль и шэогнозиоование остаточного песурса буксовых узлов, узлов тяговых двигателей и тяговых редукторов, на основании результатов которых возможно построение системы ремонта по фактическому состоянию; 9. Внедренная в локомотивном депо Узбекистан автоматизированная бортовая система диагностики экипажной части электровозов серии «O ZBEKISTON» обеспечивает постоянный мониторинг узлов с подшипниками качения экипажной части, оперативное информирование локомотивной бригады о неисправностях и дефектах, формирование отчетов по результатам контроля, для определения состава и объема технического обслуживания или ремонта, обеспечивает беспроводную передачу сведений об аварийном состоянии узлов в основное депо, обеспечивает автоматическое формирование единого электронного паспорта локомотива; 10. На основании технико-экономического анализа эффективности применения бортовой системы диагностики экипажной части электровозов серии «O ZBEKISTON» установлена целесообразность и экономическая привлекательность данного инвестиционного проекта. Система имеет малый срок окупаемости -2,5 года и значительный индекс доходности -1,79.
