Розвиток наукових основ удосконалення систем утримування тягового рухомого складу
Loading...
Date
2010
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Abstract
RUS: Диссертационная работа посвящена развитию научных основ
усовершенствования систем содержания тягового подвижного состава. С этой целью сформулированы условия рациональности систем содержания тягового подвижного состава как задачи векторной оптимизации для двух
показателей: интенсивности отказов и затрат на выполнение
восстановительных работ, что и дает возможность установить зависимость
между интенсивностью отказов и затратами на восстановительные работы и,
тем самым, возможность принимать обоснованные решения относительно
целесообразности выбора показателей системы содержания. Решена также
задача для случая использования нескольких ресурсов при восстановлении
работоспособности локомотива, что позволяет определить "узкое" место по
какому - то из ресурсов, и таким образом предупредить нежелательные сбои
технологических процессов на ремонтных базах локомотивов.
Разработана модель дифференциальных включений для определения
рациональных параметров диагностирования, которая отличается от
существующих моделей возможностью определять как нижнюю, так и
верхнюю границу (порог) параметра диагностирования.
Разработанная методика выбора рациональных параметров
диагностирования с целью исследования влияния стационарной диагностики
на надежность локомотивного парка, когда локомотивный парк описывается
дифференциальными включениями, стала основой для разработки и
внедрения стационарного автоматизированного диагностически -
статистического комплекса с целью сбора статистической информации, ее
обработки и выдачи рекомендаций относительно надежности локомотивов.
Разработана математическая модель стационарного состояния парка
локомотивов на основе дифференциальных уравнений Колмогорова, теории
массового обслуживания и оптимизационной задачи с использованием
статистических данных нахождения локомотивов в разных видах работы (а
также ТО и ПР ) на протяжении суток, что дает возможность оценивать
интенсивность перехода из состояния в состояние, а также прогнозировать
работу локомотивного парка.
Разработана динамическая модель работы локомотивного парка,
которая дала возможность установить влияние системы содержания на
численность локомотивного парка и для самого простого процесса, когда
рассматривается лишь два состояния парка локомотивов (работоспособный
и неработоспособный), проиллюстрирована методика определения
необходимого количества локомотивов в зависимости от количества
имеющихся работоспособных, их системы содержания и возможностей
ремонтной базы (количества ремонтных позиций, среднего времени
пребывания локомотива в ремонте, средней численности локомотивов, что
находятся в ремонте). В ходе решения уравнений предложенной модели
впервые применялась модель дифференциальных включений с применением
теоремы о дифференциальных неравенствах С.А. Чаплыгина.
Разработанная методика определения остаточного ресурса изоляции
тяговых электрических машин локомотивов с учетом начального ее качества
и удельных расходов на восстановление дает возможность заказчику
(локомотивному депо) выбирать исполнителя (локомотиворемонтный завод)
для проведения восстановительных работ.
На основе усовершенствованной аксиоматической теории
восстановления тягового подвижного состава выполнены расчеты и
выполнен анализ межремонтных пробегов локомотивов, приведенных в
приказах Укрзализныци №187 от 19.12.1995 г. №351-Ц от 14.12.1999 г. №
196-ц от 4.04.2001 г., 30-ц от 31.01.2005 г., дает возможность констатировать
следующее: перепробег локомотивов нежелательный совсем, а если и есть в
нем необходимость, то он не должен превышать 10%, а недопробег
допустим как и с технической, так и с экономической точки зрения на 20%,
что и нашло свое воплощение в приказе № 30-Ц от 31.01.2005 г..
Поставлена и решена инженерно-экономическая задача для условий
аренды тягового подвижного состава. Это по существу подход к внедрению
новой системы ремонтов и обслуживания, в основу которой положено
сервисное обслуживание со стороны локомотивостроительного завода.
Построены эффективные системы содержания для каждой серии
локомотивов и определенных условий эксплуатации с учетом установленных
показателей надежности при минимальных расходах средств и времени
простоя в ремонте. Эффективные системы содержания в свою очередь дают
возможность установить связь между расходами средств и временами
простоя в ремонте с целью принятия научно-обоснованных решений по
выбору рациональных параметров системы содержания ТПС.
Использование в роботе метода векторной оптимизации функций
множества позволило получить новые более полные решения, которые
являются адекватными сложным условиям реализации исследуемых
процессов.
Они могут быть использованы для решения задач по принятию
эффективных решений по выбору систем содержания для локомотивов, что
находятся в эксплуатации с традиционной планово-предупредительной
системой ТО и ПР, а также локомотивов нового поколения, для которых
характерным будет создание современных систем сервисного обслуживания
и ремонта на основе бортовых и стационарных средств технической
диагностики, что дает возможность изменять сроки межремонтных пробегов
и объемы восстановительных работ в зависимости от текущего состояния
ТПС.
Чтобы подтвердить теоретические положения данной работы,
выполнены расчеты для реально существующих технических объектов и
определенных условий эксплуатации, а также предложены возможные
варианты систем содержания для них и экономические последствия от их
внедрения.
Рациональная система содержания станет предупреждающим фактором
появления аварийных восстановлений, которые отвлекают значительные
денежные и трудовые ресурсы на их устранение, а также приведет к
увеличению времени полезной работы локомотивного парка и снижения
эксплуатационных расходов, в том числе расходов на содержание
локомотивов.
Теоретические положения этой работы дают возможность решать и
обратную задачу, то есть при известной системе содержания ТПС
определять (устанавливать) показатели надежности, которые должны быть
заложены при проектировании и построении локомотивов нового поколения
UKR: Дисертаційну роботу присвячено вирішенню наукової проблеми розвитку наукових основ удосконалення систем утримування тягового рухомого складу. З цією метою побудовані ефективні системи утримування для кожної серії локомотивів та певних умов експлуатації з врахуванням встановлених показників надійності при мінімальних витратах коштів та часу перебування в ремонті. Ефективні системи утримування в свою чергу дають можливість встановити зв’язок між витратами коштів та часом перебування в ремонті з метою прийняття науково-обгрунтованих рішень по вибору раціональних параметрів системи утримування ТРС. Використання в роботі методу векторної оптимізації функцій множини дозволило отримати нові більш повні рішення, що адекватні складним умовам реалізації досліджуваних процесів. Вони можуть бути використані для рішення задач по прийняттю ефективних рішень з вибору систем утримування для локомотивів що знаходяться в експлуатації з традиційною планово-попереджувальною системою ТО та ПР і локомотивів нового покоління для яких характерним буде створення сучасних систем сервісного обслуговування та ремонту на основі бортових і стаціонарних засобів технічної діагностики що дають можливість змінювати терміни міжремонтних пробігів та обсяги відновлювальних робіт в залежності від поточного стану ТРС. Впровадження раціональної системи утримування ТРС дає можливість зменшити трудомісткість технологічних операцій та збільшити час корисної роботи локомотивів, що в свою чергу приводить до скорочення інвентарного парку або до збільшення обсягів виконуваних робіт. Для збільшення часу корисної роботи локомотивного парку та зниження експлуатаційних витрат, в тому числі, витрат на утримування локомотивів розроблений комплекс моделей по удосконаленню системи утримування ТРС. Щоб підтвердити теоретичні викладки даної роботи виконані розрахунки для реально існуючих технічних об’єктів та умов експлуатації, а також запропоновані можливі варіанти систем утримування для них та економічні наслідки від їх впровадження.
ENG: The dissertation thesis is devoted to the scientific problem solving of the scientific basis improvement of the tractive rolling stock systems. With this aim the effective retention systems for every locomotive series and definite conditions of the exploitation, taking into account established indices reliability at minimal costs spending and detention under repair time, are constructed. The effective retention systems provide us with an opportunity to establish communication between costs spending and detention under repair time to make scientifically grounded decisions while choosing rational retention system's parameters. The use of the vectorial optimization plural functions method permitted to obtain some new more complete solutions which are adequate to complicated terms of the realization of the research process. They may be used for solving the tasks to make effective decisions while choosing locomotive retention systems, when locomotives are in operation with traditional plan – precautionary system maintenance and planned repair new generation locomotives characterized by creation of modern service systems and repair on the base of trainborne and stationary means of technical diagnostics, which give a possibility to change repair time running and capacity of the reconditioning operations depending on the current condition of the tractive rolling stock. Introduction of the rational retention system gives an opportunity to reduce technical operation labour-intensiveness and to increase time of the locomotive useful work, which in its turn, leads to the reduction of the inventory stock or the increase of performed work volume. To increase the locomotive stock efficient work and to bring down exploitation expenses, including locomotive maintenance expenses, the complex of models for locomotive systems of ТРС improvement has been elaborated. Calculations for the real existing technical objects are performed and also possible variants of the retention system and their economic introduction consequences are proposed to corroborate the theoretical proposition of the work.
UKR: Дисертаційну роботу присвячено вирішенню наукової проблеми розвитку наукових основ удосконалення систем утримування тягового рухомого складу. З цією метою побудовані ефективні системи утримування для кожної серії локомотивів та певних умов експлуатації з врахуванням встановлених показників надійності при мінімальних витратах коштів та часу перебування в ремонті. Ефективні системи утримування в свою чергу дають можливість встановити зв’язок між витратами коштів та часом перебування в ремонті з метою прийняття науково-обгрунтованих рішень по вибору раціональних параметрів системи утримування ТРС. Використання в роботі методу векторної оптимізації функцій множини дозволило отримати нові більш повні рішення, що адекватні складним умовам реалізації досліджуваних процесів. Вони можуть бути використані для рішення задач по прийняттю ефективних рішень з вибору систем утримування для локомотивів що знаходяться в експлуатації з традиційною планово-попереджувальною системою ТО та ПР і локомотивів нового покоління для яких характерним буде створення сучасних систем сервісного обслуговування та ремонту на основі бортових і стаціонарних засобів технічної діагностики що дають можливість змінювати терміни міжремонтних пробігів та обсяги відновлювальних робіт в залежності від поточного стану ТРС. Впровадження раціональної системи утримування ТРС дає можливість зменшити трудомісткість технологічних операцій та збільшити час корисної роботи локомотивів, що в свою чергу приводить до скорочення інвентарного парку або до збільшення обсягів виконуваних робіт. Для збільшення часу корисної роботи локомотивного парку та зниження експлуатаційних витрат, в тому числі, витрат на утримування локомотивів розроблений комплекс моделей по удосконаленню системи утримування ТРС. Щоб підтвердити теоретичні викладки даної роботи виконані розрахунки для реально існуючих технічних об’єктів та умов експлуатації, а також запропоновані можливі варіанти систем утримування для них та економічні наслідки від їх впровадження.
ENG: The dissertation thesis is devoted to the scientific problem solving of the scientific basis improvement of the tractive rolling stock systems. With this aim the effective retention systems for every locomotive series and definite conditions of the exploitation, taking into account established indices reliability at minimal costs spending and detention under repair time, are constructed. The effective retention systems provide us with an opportunity to establish communication between costs spending and detention under repair time to make scientifically grounded decisions while choosing rational retention system's parameters. The use of the vectorial optimization plural functions method permitted to obtain some new more complete solutions which are adequate to complicated terms of the realization of the research process. They may be used for solving the tasks to make effective decisions while choosing locomotive retention systems, when locomotives are in operation with traditional plan – precautionary system maintenance and planned repair new generation locomotives characterized by creation of modern service systems and repair on the base of trainborne and stationary means of technical diagnostics, which give a possibility to change repair time running and capacity of the reconditioning operations depending on the current condition of the tractive rolling stock. Introduction of the rational retention system gives an opportunity to reduce technical operation labour-intensiveness and to increase time of the locomotive useful work, which in its turn, leads to the reduction of the inventory stock or the increase of performed work volume. To increase the locomotive stock efficient work and to bring down exploitation expenses, including locomotive maintenance expenses, the complex of models for locomotive systems of ТРС improvement has been elaborated. Calculations for the real existing technical objects are performed and also possible variants of the retention system and their economic introduction consequences are proposed to corroborate the theoretical proposition of the work.
Description
M. Капіца: ORCID 0000-0002-3800-2920
Keywords
тяговый подвижной состав, система содержания, технология ремонта, техническое состояние, отчетная статистическая информация, надежность локомотивов, средства технической диагностики, тяговий рухомий склад, система утримування, технологія ремонту, технічний стан, звітна статистична інформація, надійність локомотивів, засоби технічної діагностики, rolling stock, retention system, repairing technology, technical condition, accounting statistical information, reliability of the locomotives, means of technical diagnostic, КЛ
Citation
Капица, М. І. Розвиток наукових основ удосконалення систем утримування тягового рухомого складу : авт. дис. ... д. т. н.: 05.22.07 / М. І. Капіца. – Дніпропетровськ : Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2010. – 40 с.