CC BY
15
ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
удк 629.001 1 с м ОВЧАРЕНКО
Омский государственный университет путей сообщения
КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ОСНАЩЕННОСТИ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
На основе анализа составляющих затрат на поддержание работоспособного состояния локомотивного парка предложен критерий оценки эффективности оснащенности диагностического процесса. Критерий может быть использован для оптимизации параметров диагностической системы.
Проблема повышения эффективности использования локомотивов может быть решена при использовании комплексного подхода. Одной из важнейших является задача организации эффективного диагностического процесса эксплуатируемых локомотивов. Развитие теории диагностики, расширение фундаментальных исследований и разработка на этой основе широкого спектра диагностических методов и средств усложняет задачу выбора наиболее оптимального комплекса диагностического обеспечения содержания локомотивов. Поэтому для объективной оценки принятия решений по оснащенности диагностического процесса необходима разработка критерия, позволяющего комплексно оценить правильность принятия решения и эффективность использования диагностических методов и средств. При решении задачи диагностирования узлов локомотивов, связанных с безопасностью движения в качестве основного критерия вполне может быть принята достоверность диагностирования. Для этих узлов, совокупные последствия отказа, представленные в денежном выражении, могут исчисляться десятками,
а иногда и сотнями миллионов рублей. А последствия с человеческими жертвами вообще не поддаются денежному выражению и любые затраты можно считать оправданными. Тем не менее большинство узлов локомотива не связаны с безопасностью движения, и для оценки их диагностического обеспечения наиболее приемлем экономический критерий эффективности.
В процессе эксплуатации в результате возникающих неисправностей нарушается работоспособность локомотива, что приводит к неплановым ремонтам, на которых устраняются неисправности и возникающие последствия. Из опыта, стоимость устранения неисправности на плановом ремонте может на порядок превышать затраты на устранение этой же неисправности на плановом ремонте. В результате проведения диагностических операций предполагается, что достигается снижение количества неплановых ремонтов. Обозначим через Кп количество неплановых ремонтов локомотивов при условии, что к ним не применяется системадиагности-рования, тогда количество неплановых ремонтов при применении системы диагностирования определится:
Кпс1 = Кп 1-1.1^1^ 1-|.4П(01; ' (1)
где р., — коэффициент влияния количества диагностирований на количество неплановых ремонтов;
р,3 — коэффициент влияния достоверности диагностирования на количество неплановых ремонтов;
п^ — количество диагностирований ]-м средством за расчетный период;
К — количество диагностических средств;
— достоверность диагностирования ]-го средства с учетом ошибок первого рода;
D2i — достоверность диагностирования ;|-го средства с учетом ошибок второго рода.
Кп — количество неплановых реомонтов без диагностирования.
При снижении достоверности D2i вероятность наступления неплановых ремонтов возрастает и, соответственно, возрастает время устранения неисправностей. С учетом этого замечания время простоя на ремонте, ч:
Тпс1 = Тп ^М-зП02; , (2)
где р., — коэффициент влияния D2J на простой на неплановом ремонте;
Тп — время простоя на неплановом ремонте без диагностирования, ч.
Применение системы диагностирования направлено не только на сокращение количества неплановых ремонтов, но и на сокращение количества плановых ремонтов
Крс^Кр; 1-ц4]£>, (3,
■И и
где |х4 — коэффициент влияния количества диагностирований на количество плановых ремонтов;
щ — коэффициент влияния достоверности диагностирования на количество плановых ремонтов;
1 — вид ремонта.
В результате сокращения трудоемкости ремонта сокращается время простоя локомотива на соответствующем виде ремонта, ч:
к к
Трс1, = Тр.
^По^+шПог,
(4)
где |х0 — коэффициент влияния Б^на простой на плановом ремонте;
ц7 — коэффициент влияния Э2^а простой на плановом ремонте;
Тр, — время простоя на плановом ремонте без диагностирования, ч.
Если можно принять, что применение диагностирования не влияет на стоимость непланового ремонта, то сокращение времени поиска неисправностей, трудоемкости и времени простоя в конечном итоге приводит к снижению стоимости планового ремонта с диагностированием, р:
5рс1, = Бр, 1-^П01) -щП02, , (5)
)=' .1='
где 5р( — стоимость планового ремонта без диагностирования, р;
ц, — коэффициент влияния О^на стоимость ¡-го планового ремонта;
(1, — коэффициент влияния Э2, на стоимость!-го планового ремонта.
Коэффициенты влияния р,определяются статистически по результатам анализа надежностных характеристик узлов и систем локомотива и фактических реализаций параметров системы
ремонта. Поддержание локомотивного парка в работоспособном состоянии и обеспечение заданного уровня надежности требует определенных затрат. Значения составляющих затрат зависят от технического состояния локомотивного парка, интенсивности эксплуатации, технологии ремонта и уровня диагностического обеспечения.
Суммарные затраты из-за простоя на плановых ремонтах без применения диагностирования, р
грг^Брг-Тд-Ка),
(6)
где N - количество плановых видов ремонта;
Брг — стоимость одного часа простоя локомотива, р/ч;
Трг, — время простоя на 1-м виде ремонта, ч.
Следует отметить, что если парк локомотивов состоит из нескольких серий локомотивов, то расчеты следует проводить по каждой серии. Суммарная стоимость всех видов плановых ремонтов, р;
гр^^Бр.кр,.
(7)
Затраты на неплановые ремонты без применения системы диагностирования
гп = 8п -Кп , (8)
где 5п — средняя стоимость непланового ремонта, р;
Кп ~~ количество неплановых ремонтов.
Суммарные потери от простоя локомотивов на неплановых ремонтах
гпг = Тп Кп Брг. (9)
Для удобства расчетов и сравнения суммарные затраты на поддержания локомотивного парка в работоспособном состоянии без использования диагностических средств необходимо представить в виде удельных затрат, например, на единицу пробега или выполненной работы
Zr^+Zp + Zm + 2рг
г, =-
(10)
где Ь — суммарный пробег всех локомотивов за расчетный период, км.
Применение диагностических средств связано с затратами. Суммарные затраты на содержание диагностических средств, р:
2с1=Х>л;, (и)
.¡=1
где Эр; — затраты на обслуживание и поддержание в исправном состоянии ]-го средства диагностирования, р/ч;
Тг — продолжительность расчетного периода, ч.
Суммарные затраты на диагностические операции, р:
(12)
где Т, - продолжительность диагностирования ]-м диагностическим средством, ч;
— стоимость одного часа диагностирования ]-м диагностическим средством, р/ч;
— количество диагностирований ]-м диагностическим средством за расчетный период.
Суммарные затраты от простоя на диагностировании, р:
(13)
При включении в систему ремонта диагностических средств сокращается количество неплановых ремонтов, при этом суммарные затраты на неплановые ремонты также сокращаются, р:
?.пс1 = 5пс1 Кпс! ■ (14)
где Бпс! _ стоимость непланового ремонта при использовании диагностических средств, р;
Кпс1 - количество неплановых ремонтов при использовании диагностических средств.
Затраты от простоя на неплановых ремонтах с диагностированием, р:
КпСП- 1
Znrd =
н
D2:
Tnd-Spr
(15)
Суммарные затраты на плановых ремонтах при применении диагностических средств, р:
^(^¿(Брг-Тр^ КрсО. (16)
Суммарные затраты от простоев на плановых ремонтах, р:
гргс! = ^(8рс11 Крс1;). (17)
Суммарная стоимость средств диагностирования, р:
=
j=i
(18)
где т — коэффициент отнесения стоимости диагностических средств к расчетному периоду, р.
В относительных единицах суммарные затраты на поддержание работоспособности локомотивного парка при применении диагностических средств, р/км:
и _7А + гс!о + 7рг + '¿пй -I- ¿тй + 2рс1 + ¿ргд + гс^
Оценка эффективности оснащенности диагностического процесса мо;хет осуществляться по коэффициенту
Kd
Zck-
(20)
Изменение составляющих диагностической системы будет оказывать влияние на значение коэффициента Кс1. Значение коэффициента Кс1 должно быть больше единицы при условии, что применение средств диагностирования эффективно.
ОВЧАРЕНКО Сергей Михайлович, кандидат технических наук, доцент, докторант кафедры «Локомотивы».
Дата поступления статьи в редакцию: 14.03.06 г. © Овчаренко С.М.
УДК 621.431.74.052:421.515 д Q АНИСИМОВ
О. В. БАЛАГИН А. В. ЧУЛКОВ
Омский государственный университет путей сообщения
ТЕХНОЛОГИЯ
ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
СЕКЦИЙ холодильников
ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
В статье приводится технология контроля технического состояния секций холодильников тепловозных дизелей в условиях эксплуатации. Для оценки уровня загрязнения секций холодильников используется новый диагностический параметр — температурный напор стенки трубки секции. Внедрение разработанной технологии контроля в систему ремонта и обслуживания локомотивов обеспечивает повышение экономичности и надежности тепловозов в эксплуатации.
На основе комплекса выполненных теорети- — выдачи заключения о необходимости де-ческих и экспериментальных исследований раз- монтажа и очистки секций холодильника теплово-работана технология оценки технического состоя- за, не обеспечивающих требуемой теплорассеиваю-ния секций холодильников тепловозных дизелей на щей способности.
основе метода тепловизионного контроля [1], Предлагаемая технология контроля ориенти-
состоящаяиз: рована на использование портативного тепловизора
— операций подготовки и нагружения теплово- ИРТИС 2000, адаптированного к применению на за до номинального нагрузочного и теплового ре- тепловозе; при реализации в системе ремонта и жима работы; технического обслуживания локомотивов может
— безразборного оперативного измерения быть элементом общего технологического цикла температурных полей на внешней поверхности диагностирования тепловоза, либо рассматриваться секций холодильника в последовательности, согласно как самостоятельная задача.
разработанной схеме контроля (рис. ij; Выбор информативною режима работы силиьой
— математической обработки результатов изме- установки тепловоза очевиден — это режим но-рения с помощью созданного программного обес- минальной мощности дизеля, характеризуемый печения; максимальным тепловыделением в систему охлаж-
