Основы технического
 Скачать 4.71 Mb.
|
|
Глава 6. Формирование и совершенствование системы технического обслуживания вагонов 6.1. Обоснование периодичности технического обслуживания вагонов Периодичность технического обслуживания грузовых вагонов опреде- ляется двумя основными факторами: - оборотом, т.е. временем полного цикла работы от погрузки до погруз- ки; - допустимой величиной пробега груженых и порожних вагонов из ус- ловия обеспечения безопасности движения между техническими обслужива- ниями. Оборот вагона в среднем по сети дорог всегда составлял более пяти су- ток, а для отдельных вагонов в несколько раз больше. За время оборота вы- рабатывается технический ресурс, возможны повреждения при погрузке, вы- грузке и маневровой работе. Под погрузку должен быть подан исправный ва- гон, обеспечивающий сохранность груза и безопасность движения за время оборота. Целесообразно организовать техническое обслуживание вагонов перед погрузкой, при подготовке их к перевозкам. Однако большое количество станций имеют незначительные объемы погрузки, иногда единичные вагоны. Поэтому возникает проблема размещения пунктов подготовки вагонов к пе- ревозкам. Эта проблема решается экономическими расчетами. На станциях массовой погрузки размещают пункты подготовки, которые готовят вагоны для станций погрузки. Перед погрузочным районом, включающим множест- во погрузочных станций с небольшими объемами погрузки, размещают пункт подготовки, который готовит вагоны для всего погрузочного района. Подготовленные вагоны развозят по станциям участка – погрузочного района – участковыми сборными и передаточными поездами. Для пассажирских вагонов подготовка в рейс совмещается с экипиров- кой вагонов, т.е. с обеспечением топливом, водой и всем необходимым для обслуживания пассажиров. Для пассажирских вагонов требуется так называемое сезонное обслу- живание, т.е. подготовка вагона к работе в зимних или летних условиях. При этом обслуживании предусматривают соответствующие работы по отопи- тельной системе, вентиляции, окнам, аккумуляторным батареям. Вследствие большой интенсивности эксплуатации пассажирских ваго- нов и высоких требований к обеспечению безопасности движения и безопас- ности пассажиров предусматривается профилактическое обслуживание через полгода после деповского ремонта – единая техническая ревизия. В процессе этой ревизии проверяют по специальным правилам все ответственные части 125 вагона: тележки, колесные пары, тормоз, автосцепку, электрооборудование – выполняют промежуточную ревизию букс, ревизию приводов электрогенера- торов, состояние изоляции электроприводов вагонов с электроотоплением. В процессе технического обслуживания грузовых вагонов в пути сле- дования периодичность обслуживания определяется длиной гарантийных участков пунктов технического обслуживания, которые размещают на сорти- ровочных и участковых станциях. В 1995 г. средняя длина гарантийных участков составляла около 350 км для груженых составов и около 600 км для порожняковых. В 2002 г. средняя длина гарантийных участков составила: для груже- ных составов – 640 км, для порожняковых – 877 км. Планируется дальнейшее увеличение длины гарантийных участков. С позиций теории надежности периодичность ТОВ определяется нара- боткой вагона в вагоно-км или вагоно-ч между очередными обслуживания- ми. Показателями для обоснования периодичности и для оценки организа- ции ТОВ являются показатели безотказности: наработка на отказ, параметр потока отказов и вероятность безотказной работы вагона на гарантийном участке ПТО. Существующая система ТОВ сложилась исторически, и поэто- му существующие показатели надежности грузовых вагонов можно считать допустимыми. В среднем на сети дорог после перевода вагонов на роликовые подшипники, по данным статистического учета, количество случаев брака в поездной работе по вагонному хозяйству составляет около 0,2 на 1 млн ваго- но-километров. Для средней длины гарантийного участка 280 км и среднего количества вагонов в составе поезда 55 вероятность безотказной работы ва- гона составит около 0,99994, а вероятность безотказной работы состава из 55 вагонов – 0,997. Если учитывать все вынужденные остановки поездов в пути из-за неисправностей вагонов (не учитываемые как брак в поездной работе), то в случае выполнения графика движения поездов вагонным хозяйством от 90 до 96%, вероятность безотказной работы вагона составит от 0,998 до 0,9993. При таких высоких показателях безотказности считают допустимым для расчетов использовать распределение вероятности безотказной работы по экспоненциальному закону. В этом случае количество отказов очень мало в сравнении с количеством работающих объектов (вагонов), поэтому пара- метр потока отказов и интенсивность отказов практически одинаковы. l N l n Nl l n l l c ) ( ) ( ) ( ) ( 0 0 = = = λ ω , (6.1) где l – наработка вагона при следовании по участку длиной l; n o ( l) – количество отказов вагонов из числа N , проследовавших по участку; 126 2 ) ( 2 0 l n N N c − = – среднее количество вагонов для расчета интенсивности отказов. Аналогично, если учитывать наработку в вагоно-часах у l t υ = , (6.2) где у υ – участковая скорость поездов на участке, то Nl t n t t ) ( ) ( ) ( 0 = = λ ω Вероятность безотказной работы вагона на i -ом участке [15] i i i l e l Р ω − = ) ( , (6.3) где l i – наработка вагона на i -ом участке. i i l 1 = ω , (6.4) где i l – средняя наработка на отказ вагона на i -ом участке, то i i i l l e l Р / ) ( − = (6.5) В практических расчетах величины l i и i l определяют за длительный промежуток времени – год или выборочно в периоды разных времен года. Для состава поезда из m вагонов вероятность безотказного проследова- ния через участок ) ( ) ( 1 l P П l Р m m = , l m e l Р m ω − = ) ( (6.6) По данным ВНИИЖТ, для гарантийных участков в среднем (приблизи- тельно) 280 270 ( ÷ = l Р m км ) = 0,9; 170 130 ( ÷ = l Р m км ) = 0,97. Из выражения (6.3) можно определить оптимальную длину участка ( l o ) для заданного P(l) и среднего ω с [17] 0 ) ( l с e l Р ω − = , 127 откуда ) ( ln l P l m o с − = ω , или ) ( ln l P l l o − = (6.7) Величину l принимают по данным учета или по данным аналогичных участков. В случае объединения двух соседних участков ( l 1 и l 2 ) в один (удли- ненный) с вероятностями безотказной работы вагона Р(l 1 ) и Р(l 2 ) вероят- ность безотказной работы вагонов на удлиненном участке составит Р(l 1 + l 2 ) = 1 – { [1 – Р(l 1 ) ]} + {[1 – Р(l 2 ) ] } (6.8) 6.2. Требования к подразделениям для технического обслуживания вагонов Технология технического обслуживания вагонов на пунктах техниче- ского обслуживания сортировочных станций определяется особенностями работы этих станций. Транзитные вагоны с переработкой прибывают в парк приема, отправляют из парка отправления. Поэтому имеется необходимость их обслуживания по прибытии для выявления неисправных, требующих от- цепочного ремонта и перед отправлением, для выполнения регламентиро- ванных операций по техническому обслуживанию. Составы транзитных по- ездов обслуживают по прибытии на отправление. В задачи ПТО сортировоч- ных станций входит также контроль за сохранностью вагонов при маневро- вых работах в процессе сортировки. Необходимость обеспечения безопасности движения поездов потребо- вала также организации пунктов технического обслуживания вагонов на уча- стках станциях. На этих пунктах предусмотрен контроль наиболее ответст- венных частей вагона: букс и автотормозов. Эти пункты выполняют также текущий отцепочный ремонт вагонов и подготовку их к перевозкам. Вследствие низкой надежности буксового узла на дорогах было орга- низовано большое количество специальных подразделений, получивших на- звание «посты безопасности». Эти посты размещены на промежуточных станциях и предназначены для контроля букс и колес в проходящих поездах без ограничения скорости. Посты оснащены приборами теплового контроля букс, а в отдельных случаях устройствами для выявления неисправностей колес. В связи с особенностями организации перевозочной работы и сущест- венным удлинением плеч оборота локомотивов возникла необходимость ор- ганизации пунктов полного опробования тормозов на некоторых станциях смены локомотивных бригад. 128 На станциях, предшествующих перегонам с затяжными спусками, где остановка поезда предусмотрена графиком движения, перед затяжными спусками крутизной 0,018 и более производится полное опробование тормо- зов от локомотива с выдержкой автотормозов в заторможенном состоянии в течение 10 минут. В 90-х гг. в связи с существенным сокращением размеров движения часть ПТО на участковых станциях переведена в категорию ПОТ. При этом все функции ПТО: подготовка вагонов к перевозкам, техническое обслужи- вание вагонов в поездах своего формирования, текущий отцепочный ремонт вагонов – сохраняются. Для рефрижераторного подвижного состава в пути следования должны быть предусмотрены пункты экипировки через 2-2,5 тыс.км для обеспечения дизельным топливом, хладагентом, смазочными маслами, топливом и водой для бригады. Техническое обслуживание ходовых частей автотормозов и автосцепки рефрижераторных поездов и секций в пути следования выполняют работники ПТО и ПОТ, а обслуживание внутреннего оборудования – сопровождающие бригады. Примерная схема размещения подразделений по техническому обслу- живанию грузовых вагонов приведена на рис. 6.1. Рис. 6.1. Схема размещения подразделений по техническому обслуживанию грузовых вагонов Обозначены цифрами: 1- ПТО сортировочных станций; 2- пункты подготовки вагонов к перевозкам на погрузочных и участко- вых станциях; 3- промывочно-пропарочные станции или пункты для подготовки цис- терн и вагонов для перевозки битума; 4- ПОТ на участковых станциях; 5- контрольные посты на промежуточных станциях Обслуживание пассажирских составов в пути следования выполняют на специализированных пунктах, в основном на пассажирских станциях. 129 6.3. Мероприятия по улучшению показателей безотказности вагонов на гарантийных участках Вероятность безотказной работы вагона на участке связана с системой технического обслуживания и ремонта, а с позиции теории надежности – с восстановлением работоспособного состояния вагонов перед отправлением на участок. В главе 5 было показано, что трудоемкость работ по подготовке составов к следованию на участок является случайной величиной и распре- деляется по закону Эрланга. Количество рабочих в бригаде, выполняющей ТОВ, – постоянно, т.е. их фонд рабочего времени для обслуживания одного состава – постоянная величина q 0 , равная обычно среднему значению ( q ) 0 0 t n q q p = = , (6.9) где p n – количество рабочих в бригаде; 0 t – установленное время ТО – фонд рабочего времени одного рабочего. Величина 0 t установлена нормативно-технической документацией. Примерный график дифференциальной функции распределения трудо- затрат на ТОВ в составе вагонов приведен на рис. 6.2. Рис. 6.2. График дифференциальной функции распределения трудозатрат на ТОВ в составе вагонов: q i – трудоемкость ТОВ в i – м составе 130 Для анализа распределения трудоемкости ТОВ использована безраз- мерная величина q q i i = β , (6.10) где q – средние трудозатраты на ТО и безотцепочный ремонт вагонов в одном составе (см. главу 5). Интегральная функция ) ( ) ( q q Bep q q F i i > = > (6.10) показывает вероятность поступления для обслуживания состава с объемом ремонта больше фонда рабочего времени бригады. Это означает, что состав может быть обслужен за время i t > 0 t (задержка поезда по отправлению) или восстановление будет неполным и возможны отказы вагона на гарантийном участке (случаи нарушения безопасности движения в поездной работе). При увеличении количества рабочих в бригаде вероятность случая ) ( q q i > уменьшается, но одновременно уменьшается загрузка бригады, т.е. ее фонд рабочего времени будет использован не полностью. Если ввести коэффициент загрузки бригады i б q q К 0 0 1 β = = , (6.11) то в случае q q = 0 , б К = 1 (полная загрузка за время 0 t ). В случае q q > 0 , б К < 1. Величина 0 q представляет предел интегрирования в случаях определе- ния вероятностей: ∫ = < 0 0 0 ) ( ) ( q dq q f q q Bep ; ∫ − = > 0 0 0 ) ( 1 ) ( q dq q f q q Bep Для характерных точек на графике f ( β ) величины ) ( q q F i ≥ и б К составят: i β = 1; q q = 0 ; ) ( 0 q q F i = = 0,4; б К = 1; 131 i β = 1,5; q q 5 , 1 0 = ; ) ( 0 q q F i > = 0,2; б К = 0,67; i β = 2; q q 2 0 = ; ) ( 0 q q F i > = 0,09; б К = 0,5; Инструктивными указаниями ЦВ рекомендуется при расчете количест- ва рабочих в бригаде ( n p ) задавать q q = 0 . Необходимость увеличения 0 q следует определять в каждом конкретном случае, используя показатели на- рушений безопасности движения, выполнение графика движения, показатели безотказности вагонов на гарантийном участке и экономический показатель, определяемый коэффициентом использования бригад. Производительность труда рабочих, занятых ТОВ, а следовательно, уровень восстановления надежности связаны с рядом факторов: квалифика- цией рабочих, техническим оснащением ПТО, использованием средств тех- нической диагностики и т.д. Поэтому уровень восстановления надежности следует связать с показателями безотказности вагонов на гарантийных участ- ках. Наиболее простой способ увеличения уровня восстановления – увели- чение количества рабочих в бригаде. Например, при увеличении в полтора раза будет 0 β = 1,5 , а F ( 0 β = 1,5) = 0,8. Возможен другой подход: увеличе- ние производительности труда на ПТО за счет организационно-технических мероприятий. ВНИИЖТ исследовал возможности увеличения наработки на отказ l ф или уменьшения параметра потока отказов ω ( l ) для нескольких значений достигнутого уровня восстановления ) ( 0 q q F > = 0,5; 0,6; 0,7; 0,8. Данные приведены в инструктивно-методических указаниях по размещению и со- вершенствованию работы ПТО и ППВ [16], в том числе по результатам ме- роприятий: - совершенствования технологии ТОВ; - повышения квалификации рабочих; - механизации работ. Анализ нарушений безопасности движения показывает, что причинами нарушений в основном являются неисправности вагонов, не выявленные в процессе технического обслуживания. Главной причиной невыявления неисправностей вагонов на ПТО слу- жит отсутствие технических средств диагностирования. Для контроля техни- ческого состояния вагонов до сих пор, практически в течение всей истории железнодорожного транспорта, используется органолептический метод, т.е. непосредственно с помощью органов чувств человека: визуально, на слух, на ощупь. В течение крайне ограниченного времени осмотрщик должен прове- рить на каждом вагоне десятки позиций – мест, где возможно образование неисправностей. Поэтому одновременно с совершенствованием конструкции вагонов крайне необходимо разрабатывать ТСД для использования в процес- се ТО вагонов. 132 В 80-х гг. УО ВНИИЖТ была разработана концепция создания ком- плекса средств технического диагностирования вагонов в процессе техниче- ского обслуживания на ПТО. В 80-90-х гг. были разработаны ТСД для ис- пользования в парках прибытия сортировочных станций. Это оборудование выполняло часть функций осмотрщиков вагонов, обеспечивая более полное выявление неисправностей без увеличения численности осмотрщиков. В ча- стности, были разработаны устройства: - система автоматического контроля механизма автосцепки (САКМА); - аппаратура регистрации неисправностей вагонов при встрече поезда с ходу (АРНВ); - аппаратура для контроля толщины гребней колес; - автоматическая система выявления неисправностей упряжного уст- ройства автосцепки (АДУ); - приборы для выявления утечки воздуха из тормозной магистрали по- езда (течеискатели); - аппаратура для выявления перегруза вагонов; - аппаратура для контроля габарита вагона в верхней части (уширения или перекоса кузова); - установка для выявления неотпустивших тормозов при отправлении поезда. Перечисленная аппаратура не получила в 90-х гг. широкого распро- странения. Позднее, в 2001 г., ЦВ был разработан регламент технической осна- щенности пункта технического обслуживания грузовых вагонов сетевого значения, в котором предполагалось использовать автоматизированный ди- агностический комплекс для установки в районе входного сигнала парка прибытия сортировочной станции. Этот комплекс по регламенту должен включать около 20 отдельных устройств, из них 5-6 видов реализованы (ап- паратура ДИСК2). Позднее, в частности после реформирования МПС в ОАО «РЖД», кон- цепция развития сетевых ПТО не получила развития. Разработка новых ТСД для технического обслуживания вагонов практически не производится. В долгосрочном плане развития вагонного хозяйства уменьшение чис- ла отказов вагонов на гарантийных участках, в особенности в случае удлине- ния участков, возможно за счет комплекса мероприятий, включающих: - модернизацию парка вагонов – разработку и производство вагонов с высокими показателями надежности: безотказности, ремонтопригодности, включая приспособленность для механизации работ по техническому обслу- живанию, а также за счет обеспечения контролепригодности, т.е. приспособ- ленности для диагностирования технического состояния имеющимися сред- ствами; - разработку и использование комплекса ТСД, который мог бы выпол- нять основную часть функций осмотрщиков вагонов по контролю техниче- ского состояния вагонов. |