Основы технического
 Скачать 4.71 Mb.
|
|
2.3. Показатели использования вагонов Система технического обслуживания вагонов связана с циклом исполь- зования вагона: погрузкой, груженым пробегом, выгрузкой, порожним про- бегом. В зависимости от численности величин составляющих этого цикла для наличного парка вагонов в пределах участков обслуживания депо производят расчет численности обслуживающего персонала и финансирование депо, включая расходы на зарплату, запасные части и материалы. Поэтому показатели использования вагонов на отделении дороги и на дороге необходимо знать и контролировать руководящему персоналу вагон- ных депо, вагонных отделов отделений дорог и служб вагонного хозяйства дорог. Различают два вида показателей использования вагонов: количествен- ные (объем работы) и качественные (использование вагонов во времени). 38 К количественным показателям относят: 1) пробег вагонов в вагоно-километрах: груженый, порожний и общий; 2) перевозки грузов в тонно-километрах нетто; 3) количество погруженных и выгруженных вагонов (за сутки, месяц, год); 4) количество принятых (прием) и сданных (сдача) вагонов по границам от- деления дороги или дороги. Основными качественными показателями являются: 1) время оборота (оборот), сут; 2) полный рейс (за оборот), км; 3) среднесуточный пробег, км/сут; 4) среднесуточная производительность, тонно-километры нетто. Перечисленные показатели учитывают и представляют в отчетах спе- циальной формы отделы учета отчетности отделений дорог. Пробег вагонов учитывают отдельно по участкам и в целом по отделе- нию дороги по схеме, приведенной на рис. 2.2. Пробег по i -му участку за период t L i = n i (t)m i l i (2.3) где n i (t) – размеры движения (количество поездов, проследовавших по участку за время t) ; m i – количество вагонов в составе по норме для i -го участка; l i – длина участка, км. Общий пробег по всем участкам (2.4) где S – количество участков. В дальнейшем величина L 0 за t = 1 год будет обозначаться упрощенно ∑ nl – годовой пробег вагонов в вагоно-км по участкам обслуживания. Аналогично, перевозка грузов по участкам обслуживания в тонно-км нетто за год обозначена ∑р l Практически встречающейся задачей инженеров вагонного хозяйства является распределение пробега вагонов по участкам обслуживания депо, ес- ли на отделении дороги имеется 2-3 вагонных депо (рис. 2.3). ∑ = ∑ = = = S i i i i S i t m t n i L L 1 1 0 ) ( 39 Рис. 2.2. Схема отделения дороги R п – количество вагонов, принятых с соседнего отделения; R с – количество вагонов, сданных на соседнее отделение; ∇ – вагонное депо; С1 – сортировочная станция; У1, У2, У3 – участковые cтанции; l 1 , l 2 , l 3 – длина участков обслуживания вагонов; n 1 , n 2 , n 3 – размеры движения поездов по участкам Рис. 2.3. Схема отделения дороги, включающего три вагонных депо: ВЧД1, ВЧД2, ВЧД3 На приведенной схеме S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 – участки учета пробега, а l 1 , l 2 , l 3 , l 4 , l 5 – участки обслуживания соответствующих депо. 40 Расчет можно выполнить упрощенно, распределяя пробег пропорцио- нально длине участков обслуживания и размерам движения. Основным качественным показателем использования вагонов является оборот, т.е. время полного цикла работы вагона от погрузки до следующей погрузки, а для пассажирских – от посадки пассажиров в пункте формирова- ния поезда до следующей посадки в этом пункте. На числовой оси времени (рис. 2.4) время оборота складывается из трех составляющих: t ∂ – время в движении; t Т – время простоя для выполнения техниче- ских операций (на технических станциях); t г – время операций погрузки и выгрузки; ϑ – время оборота; Т п , Т г – время груженого и порожнего пробе- га. Рис. 2.4. Схема оборота вагона В соответствии с приведенной схемой время оборота вагона составит , (2.5) где S – количество технических станций (сортировочных и участковых). Приведенная формула раскрывает составляющие оборота, но неприем- лема для практических расчетов. Для расчета оборота вагона на дороге или отделении дороги приходится учитывать проследование транзитом груженых и порожних вагонов и собственную погрузку и выгрузку. Расчет выполняют по следующей методике. Определяют расчетный полный рейс вагона на дороге или отделении дороги 2 1 1 1 1 r r S i Ti S i i t t t t + + ∑ + ∑ = = − = ∂ ϑ 41 , (2.6) где S – количество участков; n i – количество вагонов, проследовавших по i –му участку за год; l i – длина i –го участка; 365 – количество дней в году; R – работа вагонного парка отделения (дороги). R = R п + R пг , (2.7) где R п – количество погруженных за год вагонов на отделении (дороге); R пг – количество вагонов, принятых с соседних отделений в груженом состоянии. Определяют условное расчетное расстояние между техническими станциями отделения (дороги) – вагонное плечо (2.8) , где ∑ R т – количество транзитных вагонов, отправленных техническими станциями отделения за год. Расчетное условное количество технических станций на отделении (до- роге) составит (2.9) Для учета количества операций погрузки и выгрузки, приходящихся на каждый вагон, вводится понятие коэффициента местной работы , (2.10) где, кроме приведенных выше обозначений, R в – количество вагонов, вы- груженных в течение года на отделении (дороге). Тогда формула (2.5) преобразуется в виде , (2.11) R l n l S i i n 365 1 ∑ = ∑ ∑ = T S i i Т R l n l 1 T n c l l k = R R R k В П m + = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + + = Г m T c y n t k t k V l 24 1 ϑ 42 где V у – средняя участковая скорость движения поездов на отделении (дороге), км/ч; t Т , t г – среднее время на технические операции с вагонами на одной технической станции и среднее время на одну операцию погрузки или выгрузки вагона, ч; 1/24 – коэффициент перевода часов в сутки. Среднесуточный пробег вагона (вагоно-км) на отделении (дороге) оп- ределится из выражений: или , (2.12) где n р – среднесуточный рабочий парк вагонов на отделении (дороге). Среднесуточная производительность вагона составит в тонно-км нетто или , (2.13) где Р ∂ – динамическая нагрузка вагона рабочего парка; α – коэффициент порожнего пробега вагонов; (здесь ∑ n р l – тонно-км; нетто, ∑ nl – вагоно-км, ∑ n п l – пробег порожних и ∑ n г l – пробег груженых вагонов на отделении). В соответствии со схемой оборота вагона (см. рис. 2.4) перед погрузкой производят подготовку вагонов к перевозкам на технических станциях - тех- ническое обслуживание и после выгрузки – проверку технического состоя- ния. Оборот вагона связан с системой технического обслуживания вагонов через величины V у , t Т и t г В случаях вынужденных остановок поездов из-за неисправностей ваго- нов уменьшается участковая скорость, а при неудовлетворительной органи- зации технического обслуживания возможно увеличение простоя при подго- товке вагонов к перевозкам и опоздания поездов, т.е. увеличится время обо- рота вагона. Для пассажирских вагонов учитывают количественные показатели ис- пользования: ϑ n B l S = p B n nl S 365 ∑ = p B n pl F ∑ = α + = 1 B д B S P F ∑ ∑ = nl pl P д ∑ ∑ = l n l n Г n α 43 1) общий пробег пассажирских составов и пассажирских вагонов, поездо- км и вагоно-км; 2) перевозки пассажиров, пассажиро-км. Качественные показатели: 1) оборот пассажирского состава, сут; 2) среднесуточный пробег состава, поездо-км; 3) средняя населенность вагона, пассажиров/вагон. Учетные данные фиксируют в ДОП, отделениях и управлениях дорог: ∑ N l – поездо-км, выполненные составами каждого депо; ∑ n l – тоже вагоно-км; ∑ а l – тоже пассажиро-км. Для получения суммарного пробега составов и вагонов определяют пробег для каждой пары поездов и затем суммируют для всех составов, при- писанных к депо. Схема для расчета приведена на рис. 2.5. Рис. 2.5. Схема оборота пассажирских составов трех поездов (101/102, 603/604, 653/654) ПФ – пункт формирования; ПО – пункты оборота; L i – расстояние от ПФ до ПО Оборот i –го состава и оборот вагона в i –м составе. , (2.14) где L i – расстояние от пункта формирования до пункта оборота i –го состава, км; V м – маршрутная скорость, км/ч; t ф , t о – время нахождения состава в пунктах формирования и оборота соответственно. ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + + = o ф m i t t V L 2 24 1 ϑ 44 При ежедневном отправлении i –го поезда количество составов, по- требное для обслуживания одного поезда, равно количеству суток оборота состава (рис. 2.6). Рис. 2.6. Схема оборота пассажирского состава Следует учитывать регулярность отправления поезда. Количество со- ставов для i –го поезда , (2.15) где k р – коэффициент регулярности отправления составов (при ежедневном отправлении k р = 1, через день k р = 0,5). Суточный пробег составов i –го поезда Общий среднесуточный пробег составов, приписанных к депо (поездо- км) , (2.16) где S – количество пар поездов, обслуживаемых депо. Суточный пробег вагонов i –го поезда ( ∑ n l) i = ( N l) i n i , i pi i k N ϑ = i i i i N L Nl ϑ 2 ) ( = ∑ ∑ = S i i i N L Nl 1 2 ϑ 45 где n i – количество вагонов в составе i –го поезда. Населенность пассажирского вагона – среднее количество пассажиров, приходящееся на один вагон, занятый под перевозки (2.17) Различают следующие виды парка вагонов: инвентарный, наличный, рабочий, нерабочий. Инвентарный парк дороги составляют вагоны, приписанные к дороге, а для рефрижераторных и пассажирских депо – вагоны, приписанные к этим депо. Наличный парк отделения (дороги) или станции составляет среднее ко- личество вагонов, находящееся ежесуточно в течение некоторого периода (суток, года) на этих подразделениях. Рабочий парк составляют исправные вагоны, занятые под перевозками. Нерабочий парк включает вагоны: неисправные (изъятые для ремонта); исправные в резерве и выделенные для хозяйственных нужд. Рабочий среднесуточный парк грузовых вагонов определяется по одной из приведенных ниже методик. Аналогично обороту вагона (для отделения или дороги) рабочий парк составит , (2.18) где ∑ n т t т – время нахождения вагонов на технических станциях (за рассматриваемый период); ∑ n г t г – тоже – под грузовыми операциями. С использованием данных о среднесуточном пробеге или среднесуточ- ной производительности вагона. , (2.19) Для оперативной работы (упрощенный расчет) (2.20) Наличный парк определяют из выражения n н = n р (1 + β ), (2.21) ∑ ∑ = nl al a n ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∑ + ∑ + ∑ = Т Т Г Г y p l n t n V nl n 24 1 B B р F pl S nl n ∑ = ∑ = R n р ϑ = 46 где β - коэффициент, учитывающий вагоны нерабочего парка ( β = 0,1 – 0,12). Потребный рабочий парк пассажирских вагонов для формирования со- ставов i –го поезда (2.22) Рабочий парк вагонов пассажирского депо (общая потребность вагонов для S поездов) (2.23) Инвентарный парк пассажирских вагонов для депо n и = n ро (1 + β р + β с ), (2.24) где β р , β с - коэффициенты, учитывающие вагоны в резерве, неисправные и специального назначения ( β р = 0,08 – 0,12; β с = 0,01 – 0,02). Исходные данные для расчета показателей использования вагонов и расчетные показатели содержатся в отчетных материалах дорог и отделений дорог. 2.4. Связь показателей надежности вагонов с системой их технического обслуживания Требования к системе технического обслуживания и ремонта вагонов формулируются с позиций теории надежности. Система должна обеспечи- вать: – заданный для существующих условий эксплуатации уровень надеж- ности вагонов, т.е. установленные численные значения показателей надежно- сти; – недопущение последствий отказов вагонов – нарушений безопасно- сти движения в поездной и маневровой работе; – восстановление надежности вагонов в случае отказов; – плановый ремонт вагонов (восстановление надежности и предупреж- дение отказов на межремонтный период). Следует также учесть особенности эксплуатации грузовых вагонов ОАО «РЖД» (за исключением изотермических): – вагоны не приписаны к конкретным депо; i i pi рi n k n ϑ = ∑ = S n n i pi po 1 47 – предприятия вагонного хозяйства занимаются техническим обслужи- ванием и ремонтом вагонов, а вопросами погрузки, выгрузки и передвижения их занимаются другие службы: грузовая и организации перевозок, заинтере- сованные в интенсивном использовании вагонов; – погрузку и выгрузку вагонов производят в основном клиенты желез- нодорожного транспорта – различные промышленные предприятия, также заинтересованные в интенсивном использовании вагонов. В результате, грузовые вагоны часто повреждают при погрузке, вы- грузке, маневровых работах и возникает необходимость контроля за их со- хранностью. Такой контроль возложен на службы вагонного хозяйства, ва- гонные отделы отделений дорог и вагонные депо. В перечисленных подраз- делениях имеется штат инспекторов по сохранности вагонного парка. Федеральным законом РФ «Устав железных дорог РФ» предусмотрена ответственность пользователей вагонами ОАО «РЖД», отправителей и полу- чателей грузов за повреждение вагонов железных дорог. Предусмотрена так- же ответственность железных дорог за повреждение вагонов – собственности предприятий и организаций. В случае повреждения вагона предприятие обя- зано отремонтировать его своими средствами в соответствии с нормативами железных дорог или уплатить штраф за поврежденные детали вагона в пяти- кратном размере. Предусмотрены требования к сохранности вагонов, регламентирован- ные ГОСТ 22235-76 «Общие требования по обеспечению сохранности грузо- вых вагонов при производстве погрузки, разгрузки и маневровых работ». В стандарте содержатся требования: – к способам погрузки, выгрузки, зачистки и восстановления сыпучести смерзающихся грузов; – к устройствам погрузки и выгрузки, взаимодействующим с вагонами (вагоноопрокидыватели, вибраторы, тепляки-размораживатели и т.д.). Система технического обслуживания и ремонта вагонов является сложной системой, и для ее рассмотрения следует использовать системный подход. В соответствии с понятиями теории надежности [2], вагоны, являю- щиеся объектами технического обслуживания, в процессе эксплуатации в ре- зультате эксплуатационных воздействий могут находиться в различном тех- ническом состоянии: исправном или неисправном, работоспособном или не- работоспособном, предельном. Переход вагона в неработоспособное состояние с позиций теории на- дежности – отказ, а в практике работы – отцепка вагона в текущий ремонт (ТР1, ТР2) с перечислением на время ремонта из рабочего парка в нерабочий ухудшает показатели безотказности вагона: параметр потока отказов и нара- ботку на отказ. Одновременно ухудшается показатель использования вагонов – оборот вагона. Средняя наработка вагона на отказ на участках обслужива- ния депо за период t составит 48 , (2.25) где n i ( t) – количество вагонов, проследовавших по i –му участку за период t ; l i – длина i –го участка; S – количество участков; n оi ( t) – количество отказов вагонов на i –м участке за период t Если вагон отцеплен в текущий ремонт на сортировочной или участко- вой станции, то увеличивается время оборота вагона (см. выражения 2.5 и 2.11) за счет увеличения времени простоя вагона для выполнения техниче- ских операций – t т (к установленному времени простоя вагона добавляется простой вагона в ремонте). В случае отцепки вагона из-за неисправности его на промежуточной станции или в случае вынужденной остановки в пути следования из-за неис- правности вагона простаивает состав вагонов. Из выражения (2.11) следует, что время оборота вагона увеличивается также за счет уменьшения участко- вой скорости V у В результате ухудшаются качественные показатели работы: среднесу- точный пробег и среднесуточная производительность. Увеличивается также срок доставки груза, возрастают издержки: рас- ходы на ремонт вагона, маневровые работы. В практике работы обычно не определяют численные показатели на- дежности вагонов, используя сравнительные абсолютные или относительные показатели работы предприятий вагонного хозяйства: количество наруше- ний безопасности движения поездов (в отношении к наработке вагонов – об- щему пробегу), количество задержек и опозданий поездов, простой вагонов в ремонте, остаток неисправных вагонов в ремонте, количество вагонов, по- ступивших в текущий ремонт в течение шести месяцев после деповского ре- монта (коэффициент качества ремонта) и т.д. Наиболее объективны относительные показатели, т.е. абсолютные, от- несенные к единице наработки (обычно 1 миллион или 1 миллиард вагоно- километров) или к одному вагону. В этих случаях допустимо сравнивать по- казатели разных депо и разных эксплуатационных подразделений депо и по- казатели работы вагонного хозяйства дорог. Абсолютные показатели могут быть использованы для оценки работы одного подразделения за различные годы или части года. Как уже упоминалось, в процессе технического обслуживания и ремон- та вагонов широко используется понятие «предельное состояние». Различают предельное состояние восстанавливаемое и невосстанавли- ваемое. ∑ ∑ = S i S i i t n l t n t l 1 0 1 0 ) ( ) ( ) ( 49 Предельное невосстанавливаемое состояние объекта (вагона или его элемента) соответствует физическому или моральному старению, когда за- траты на ремонт существенно повышаются, а также может быть следствием крушений и аварий (частичное или полное разрушение вагона). Такие вагоны исключают из инвентарного парка и разделывают в металлолом. Правила ис- ключения из инвентаря вагонов регламентированы специальной инструкцией [5]. В соответствии с этой инструкцией исключают из инвентаря кузова гру- зовых, рефрижераторных и пассажирских вагонов. Исключение из инвентаря колесных пар производится в соответствии с инструкцией по осмотру, осви- детельствованию, ремонту и формированию колесных пар [6], исключение тележек грузовых вагонов – в соответствии с инструкцией по ремонту теле- жек [7], деталей автосцепного устройства – в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства [8], роликовых подшип- ников и корпусов букс – по инструктивным указаниям по эксплуатации и ре- монту вагонных букс [9]. Для вагонов и их основных частей: несущих деталей тележек, осей, ко- лес государственными стандартами и нормативной документацией уста- новлен заданный срок службы, по истечении которого эксплуатация вагонов и их частей не допускается. Исключение вагонов и их частей из инвентаря выполняется в основном работниками вагоноремонтных депо. В случае повреждений вагонов в про- цессе эксплуатации (в поездах, при маневровых работах, погрузке, выгрузке и т.д.) работники эксплуатационных депо должны уметь определять возмож- ность исключения из инвентаря вагонов или их частей. Инструкцией по исключению вагонов из инвентаря предусмотрено ис- ключение вагонов по техническому состоянию кузова и рамы. В инструкции приведены признаки – критерии предельного невосстанавливаемого состоя- ния: деформации, изломы и трещины несущих элементов или глубина корро- зии. В случаях пожаров и нарушения безопасности движения: крушений и аварий для оценки технического состояния поврежденных вагонов исполь- зуются эти же критерии. На исключение вагона из инвентаря составляется акт формы ВУ-10 для грузовых и формы ВУ-10Б – для пассажирских вагонов. В случае поврежде- ния вагона при пожаре к акту ф. ВУ-10 прилагается копия протокола опера- тивного совещания под председательством начальника дороги. К акту на ис- ключение поврежденного вагона должна прикладываться копия акта ф. ВУ- 25 о повреждении вагона. К акту на исключение пассажирских вагонов при- кладываются фотографии поврежденных мест и узлов и экономическое обоснование нецелесообразности восстановления вагона. После составления акта на исключение вагона из инвентаря на кузов вагона наносится белой масляной краской надпись «Подлежит исключению из инвентаря». Исключение из инвентаря ответственных деталей ходовых частей и ав- тосцепного устройства производится также по их техническому состоянию или по заданному сроку службы по правилам, изложенным в перечисленной 50 выше нормативной документации. В случае нарушений безопасности движе- ния оценка технического состояния поврежденных деталей производится по этим же правилам. Система технического обслуживания и ремонта вагонов совместно с объектом обслуживания и ремонта – вагонами – представляют сложную сис- тему взаимодействия вагонов и системы обслуживания. В соответствии с основной концепцией теории надежности вагоны, вы- полняя требуемые функции, расходуют технический ресурс, назначенный при их проектировании и изготовлении и случайным образом, с течением времени переходят в неисправное, неработоспособное или предельное со- стояние. В системе технического обслуживания и ремонта восстанавливают надежность вагонов и переводят их обратно в работоспособное исправное состояние. Событие, заключающееся в нарушении работоспособности, т.е. пере- ход из работоспособного состояния в неработоспособное, считают отказом, а переход из исправного состояния в неисправное – повреждением. Эти пере- ходы являются следствием воздействия на вагон большого количества экс- плуатационных факторов, что обуславливает случайный (вероятностный) ха- рактер отказов. Восстановление работоспособного или исправного состояния в системе технического обслуживания вагонов организовано и выполняется по определенной технологии, однако случайный характер отказов и повреж- дений определяет процесс восстановления также в известной мере как слу- чайный. Вагон и его основные элементы являются ремонтируемыми (восста- навливаемыми) объектами. Таким образом, функционирование сложной сис- темы взаимодействия вагона и системы его технического обслуживания и ремонта характеризуется состоянием вагона и переходами из одного состоя- ния в другое. Численные характеристики состояний и переходов могут быть рассчи- таны в виде вероятностей состояний в произвольный момент времени и ин- тенсивностей переходов, т.е. количества переходов из одного состояния в другое в единицу времени. Вероятности состояний и интенсивности перехо- дов рассчитывают для одного среднестатистического вагона наличного парка рассматриваемого полигона (станции, отделения дороги или дороги). Воз- можные состояния и переходы вагона из одного состояния в другое удобно изображать с помощью графа состояний. В соответствии с теорией графов, граф – это система точек, называе- мых вершинами, соединенных линиями – дугами. Вершины и дуги имеют численные значения, а если дуги имеют направление, то граф называют ори- ентированным. На рис. 2.7 приведен граф состояний вагона в системе технического об- служивания и ремонта вагонов. Вершины графа соответствуют состояниям, а дуги переходам. Состояния обозначены S i , вероятности состояний – Р i , ин- 51 тенсивности переходов из исправного работоспособного в другие состояния - λ 1 i , интенсивности обратных переходов (восстановление) - μ i1 Рис. 2.7. Граф состояний вагона в системе технического обслуживания и ремонта Виды состояний на графе: S 1 – исправное работоспособное, контроли- руемое при техническом обслуживании (ТО); S 2 – неисправное работо- способное; S 3 – неработоспособное неисправное; S 4 – предельное, вос- станавливаемое текущим ремонтом (ТР); ; S 5 – предельное, восстанав- ливаемое плановым (деповским или капитальным) ремонтом (ДР, КР); ; S 6 – предельное, не восстанавливаемое (исключение из инвентаря) Для численного расчета вероятности состояний используют учетные и отчетные данные отделения дороги и вагонного депо: среднесуточный на- личный парк грузовых вагонов и среднесуточное количество вагонов, отре- монтированное соответствующим видом ремонта для перевода в работоспо- собное состояние. Среднесуточный наличный парк составит , где N i – наличный парк в i -е сутки; 365 – количество дней в году. ∑ = 365 1 365 1 i N N 52 Обозначим количество вагонов, соответствующее состояниям S 1 – S 6 на рассматриваемом полигоне (отделение дороги, станция): n 1 – среднесуточное количество вагонов в исправном, работоспособ- ном состоянии; n 2 – отремонтированных текущим безотцепочным ремонтом (в составах поездов); n 3 + n 4 – отремонтированных текущим ремонтом (с отцепкой) ТР-1 и ТР-2; n 5 – отремонтированных деповским и капитальным ремонтом (отправленных в капитальный ремонт); n 6 – исключенных из инвентаря. В целом для полигона должно быть , (2.26) где k = 6 – количество состояний. Из (2.26) следует Статистические характеристики состояний вагона – частости (относи- тельные частоты) (2.27) Для достаточно больших значений N частости можно принять за веро- ятности. В соответствии с предельными теоремами теории вероятностей, веро- ятность ошибки ( ε ) от замены частости вероятностью составит Р | ( ω - р) ≤ ε | ≥ 1 - δ , (2.28) где ε , δ - сколь угодно малые величины При увеличении N ( N → ∞ ), ε → 0 и Р → 1 Величины Р и ε для различных N приводятся в таблицах достаточно больших чисел. Например, для ε = 0,05 и Р = 0,9 , N = 270. Так как наличный парк крупных сортировочный станций и отделений дорог составляет величину порядка 10 3 , ошибку от замены частости вероят- ностью можно не учитывать. Из формулы (2.26) следует (см. рис. 2.7) ∑ = = + + + =6 1 6 2 1 k i N n n n n ∑ − = =6 1 1 k i n N n N n i i = ω 53 , Переход вагона из одного состояния в другое можно определить как поток событий переходов, т.е. последовательность однородных событий, происходящих одно за другим в случайные моменты времени. Поток собы- тий переходов, например, поток отказов вагонов или переход из состояния S 1 в S 3 , для множества N (среднесуточный наличный парк) характеризуется численным значением интервала между событиями, которые являются слу- чайной величиной. Пример такого потока приведен на числовой оси времени (рис. 2.8). Рис. 2.8. Схема формирования потока событий (отказов): 1,2,3 … – порядковые номера событий; t 1 , t 2 … – время события; τ 1 , τ 2 … – интервалы между событиями Величины τ 1 = t 2 – t 1 ; τ 2 = t 3 – t 2 и т.д. являются случайными. В этом случае поток называют нерегулярным. Если интервалы постоянны, то имеет место регулярный поток. Для статистической оценки интенсивности переходов следует зафикси- ровать количество событий (переходов) за время Δ t (см. рис. 2.8). Статистическая оценка интенсивности переходов , (2.29) где n 1 i ( Δ t) – количество переходов из работоспособного исправного состояния в другие состояния за время Δ t из множества N. Для вагонов как ремонтируемых объектов, интенсивность перехода из состояния S 1 в состояние S 3 будет величиной параметра потока отказов (2.30) ) ( ) ( 1 1 t N t n i i Δ Δ ∧ = λ ) ( ) ( 1 1 t N t n i i Δ Δ = ω 1 6 1 = ∑ = = k i i P ∑ = = − = 6 2 1 1 k i i P P 54 Если принять Δ t = 1 (единице времени), то для практических расчетов (2.31) Вероятностная оценка (2.32) , где f(t) – дифференциальная функция (плотность) распределения случайной величины; р(t) – для перехода S 1 - S 3 – вероятность безотказной работы вагона за наработку. Допустимо использовать статистическую оценку интенсивностей пере- ходов. Следует помнить, что интенсивность перехода отнесена к одному среднестатистическому вагону наличного парка N за период t Обратный переход вагона в работоспособное состояние обеспечивают ремонтом в системе технического обслуживания и ремонта. Интенсивность обратного перехода , (2.33) где n i1 (∆ t = 1 ) – количество переходов в работоспособное состояние из i –го состояния за время t = 1 из множества N Величина n i1 представляет количество отремонтированных в единицу времени вагонов. Из приведенных данных следует, что для обслуживания среднесуточ- ного наличного парка вагонов N необходимы условия: n 21 ≥ n 12 ; n 31 + n 41 ≥ n 13 + n 14 , или для каждого прямого и обратного переходов на графе состояний соблю- далось условие λ 1 i ≤ μ i1 Если обозначить , (2.34) где ρ i – коэффициент загрузки системы, то необходимо условие ρ < 1. N n i i 1 1 = ∧ λ ) ( ) ( 1 t p t f i = λ N n i i 1 1 = μ 1 1 i i i μ λ ρ = 55 Это условие означает, что система технического обслуживания и ре- монта вагонов должна иметь производственную мощность, обеспечивающую ремонт и обслуживание всех вагонов, поступающих в систему для ремонта и обслуживания. В случае ρ > 1 система не обеспечивает ремонт и обслужива- ние вагонов в потребном объеме. Граф состояний вагонов, приведенный на рис. 2.7, характеризует веро- ятности состояний и интенсивности переходов для вагона. Аналогичные ха- рактеристики для системы обслуживания и ремонта вагонов рассчитывают на основе теории массового обслуживания (см. главу 6). Техническое обслуживание вагонов в пути следования поездов органи- зовано на технических станциях (сортировочных и участковых), где графи- ком движения поездов предусмотрены стоянки для технических операций: коммерческих и по обслуживанию локомотивов и вагонов. Контроль за техническим состоянием вагонов в проходящих поездах (без остановки) требуется также на отдельных промежуточных станциях гру- зонапряженных участков, вследствие недостаточной надежности ответствен- ных узлов вагона: буксового и автотормоза. В связи со спецификой эксплуатации вагонов: требованием обеспече- ния безопасности движения, сезонными особенностями (зимой или летом), периодической погрузкой и выгрузкой, непрерывной работой агрегатов реф- рижераторных вагонов – необходимы дополнительные виды технического обслуживания. Для грузовых вагонов – подготовка порожних вагонов к по- грузке и промежуточная ревизия (между плановыми ремонтами) отдельных узлов с низкой надежностью (буксового, автотормоза). Для рефрижератор- ных вагонов – периодическая проверка состояния дизель-генераторов и ком- прессоров. Для пассажирских вагонов необходимо сезонное обслуживание систем отопления, электроснабжения и вентиляции при подготовке к зиме и по окончании зимы, а также ревизия ответственных частей вагона в период между плановыми ремонтами. В соответствии с этими требованиями в правилах технического обслу- живания предусмотрены специальные виды обслуживания. Организация этих видов обслуживания подробно рассмотрена в разделе 2.5 и в третьей части настоящего пособия. 2.5. Виды и периодичность технического обслуживания вагонов В соответствии с ГОСТ 18322 [1] техническое обслуживание (ТО) – это комплекс технических и организационных мероприятий в процессе эксплуа- тации вагонов для обеспечения эффективного выполнения заданных функ- ций. Система ТО и ремонта – это совокупность взаимосвязанных средств, документации, исполнителей для поддержания и восстановления качества изделий (вагонов), входящих в эту систему. 56 Принципиальное отличие ТО от ремонта заключается в том, что при ТО не предусмотрено восстановление технического ресурса изделия [2]. Практически в процессе ТО вагонов производится контроль технического со- стояния вагонов, регулировка, крепление и смена мелких и быстроизнаши- ваемых деталей, например, тормозных колодок. Существует понятие «текущий безотцепочный ремонт вагонов», т.е. выполнение текущего ремонта без отцепки вагона от состава. По ГОСТ 18322 текущий неплановый ремонт предназначен для обеспечения или вос- становления работоспособного состояния объектов и заключается в замене или восстановлении отдельных частей вагона. В практике работы нет четкого распределения видов отцепочного и безотцепочного ремонта вагонов. В ти- повом технологическом процессе технического обслуживания вагонов [10] приведен рекомендуемый перечень неисправностей, устраняемых отцепоч- ным ремонтом. На ПТО крупных сортировочных станций в 80-90-х гг. на- блюдалась тенденция к увеличению номенклатуры работ, выполняемых с от- цепкой. Существенную роль в этом играли специализированные пути теку- щего ремонта вагонов в парках формирования горочных сортировочных станций. Особенно часто на этих путях выполняют работы по соединению цепочек расцепного привода автосцепки, ремонту механизма автосцепки, смене корпусов автосцепки, замене клиньев тягового хомута. Выполнение таких работ в парках отправления экономически не выгодно, т.к. требует растяжки состава, а работы выполняют преимущественно вручную. По ГОСТ 18322 периодичность ТО – интервал времени или наработка между данными видами ТО. Вид ТО выделяют по одному из признаков: этапу существования, пе- риодичности, объему работ, условиям эксплуатации. Для грузовых вагонов, кроме рефрижераторных, действующей норма- тивной документацией (приказ № 7 ЦЗ от 18.12.95 г.) установлен один вид технического обслуживания – ТО вагонов, находящихся в сформированных составах или в транзитных поездах, а также порожних вагонов при подготов- ке к перевозкам без отцепки их от состава или группы вагонов. Таким обра- зом, вагон за время оборота подвергается один раз ТО при подготовке под погрузку и несколько раз – при прохождении в составе поезда через пункты технического обслуживания вагонов (см. рис. 2.1). Размещение ПТО сложи- лось исторически, маршруты следования вагонов различны, поэтому ТОВ производится фактически по наработке (пробегу в вагоно-километрах), сле- дования между ПТО. В случаях большой протяженности участков между ПТО предусмотрены посты опробования тормозов (ПОТ), на которых также производится контрольный осмотр вагонов (проверка технического состоя- ния наиболее ответственных частей вагона). Для рефрижераторного подвижного состава установлена периодич- ность ТО двух видов: по наработке и по календарному сроку службы. Для рефрижераторных секций установлены следующие виды ТО внутреннего оборудования: 57 - дизелей, по наработке в часах, ТО-1 – через 100-150; ТО-2 – через 200-300; ТО-3 – через 400-600; - электрооборудования, по календарному сроку: ежедневное, ТО-1, че- рез 10 дней, ТО-2 – ежемесячно; ТО-3 – через 3 месяца; - холодильных установок на хладоне – ТО-1 – через неделю; ТО-2 – че- рез месяц. Периодичность ТО автономных рефрижераторных вагонов: - ТО-1 – перед загрузкой; - ТО-2 – в пути через 24-30 ч на станциях, где имеются ПТО АРВ; - ТО-3 – после разгрузки. Автономным рефрижераторным вагонам предусмотрено также укруп- ненное техническое обслуживание (УТО): - УТО-1 – через 200 ч работы оборудования; - УТО-2 через 400-600 ч. При следовании рефрижераторного подвижного состава в поездах на ПТО производится ТО по технологии, общей для грузовых вагонов. Операции по ТО рефрижераторного подвижного состава приведены в инструкциях по его эксплуатации. Для железнодорожных транспортеров приказом МПС №25Ц 98 г. ус- тановлены следующие виды ТО: - ТО-1 – при подготовке в рейс, при контроле технического состояния во время приема-передачи по межгосударственным передаточным станциям, после выгрузки; - ТО-2 – перед погрузкой сочлененного и сцепного типа транспортеров грузоподъемностью 120-500 т в специализированных депо, других типов – на ПТО: - ТО-3 – единая техническая ревизия и укрупненный ремонт специаль- ного оборудования только транспортеров сочлененного типа грузоподъемно- стью 150-500 т один раз в год в рефрижераторном депо Лиски Юго- Восточной ж.д. Для пассажирских вагонов предусмотрено три вида технического об- служивания: - ТО-1 – техническое обслуживание при подготовке составов в рейс на пунктах формирования и оборота, а также в пути следования на ПТО пасса- жирских станциях; - ТО-2 – сезонное обслуживание, связанное с подготовкой вагонов к работе в летних или в зимних условиях; - ТО-3 – или единая техническая ревизия (ЕТР) – по календарному сро- ку службы, через шесть месяцев после постройки, планового ремонта или предыдущего ТО-3. Перечни работ по видам ТО пассажирских вагонов приведены в норма- тивно-технической документации. Требования к различным видам ТО раз- личных вагонов рассмотрены белее подробно в главе 12. 58 Для вагонов промышленного железнодорожного транспорта (ПЖТ) ус- тановлены другие виды ТО [11], перечисленные в главе 14. Текущий отцепочный ремонт (по ГОСТ 18322 – текущий неплановый) грузовых вагонов железных дорог предусмотрен приказом МПС № 7 Ц3 1995 г.: – ТР-1 – порожним вагонам при подготовке вагонов к перевозкам; – ТР-2 – груженым и порожним вагонам с отцепкой от состава сформи- рованных поездов. Текущий ремонт пассажирских вагонов (ТР) производится с отцепкой от состава. Предусмотрено два способа: – с отцепкой от состава поезда – в основном на пунктах формирования и оборота; – с отцепкой от состава, подачей на механизированный пункт ремонта вагонов для ремонта (без высадки пассажиров) и прицепкой к составу по окончании ремонта. |