Файл: Основы технического.pdf

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.