Критерії оцінки технічної ефективності віртуальної системи технічної експлуатації тягового рухомого складу Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК.629.4.018

Устенко О.В., к. т. н. ( УкрДАЗТ )

КРИТЕРП ОЦ1НКИ ТЕХН1ЧНО1 ЕФЕКТИВНОСТ1 В1РТУАЛЬНО1 СИСТЕМИ ТЕХН1ЧНО1 ЕКСПЛУАТАЦП ТЯГОВОГО РУХОМОГО

СКЛАДУ

Вступ. Одшею з основних одиниць транспортно1 системи залiзничного транспорту являеться тяговий рухомий склад, основним призначенням якого являеться своечасне i безпечне доставляння пасажирiв i вантажiв до мiсця призначення. Для його устшно! експлуатацп передбачаеться вiдповiдна система обслуговування та ремонту, яка у великш степеш залежить вiд завантаження рухомого складу, стану та можливостей ремонтних тдприемств. Згiдно з концепщею реформування залiзничного транспорту передбачаеться роздшення депо на експлуатацiйну та ремонтну складов^ що повинно спонукати до тдвищення, як якостi експлуатацп, так i якостi ремонту. В робот [1] пропонуеться одна з процедур удосконалення юнуючо1 системи техшчно1 експлуатацп тягового рухомого складу (ТРС) в перюд реформування. Але при цьому виникне i багато складностей, одшею з яких буде ощнка ефективност техшчно1 експлуатацп рухомого складу в нових умовах. Це визивае необхщшсть перегляду вщповщних критерпв, якi характеризують рухомий склад i систему його експлуатацп.

Метою cmammi являеться визначення критерпв ощнки техшчно1 ефективностi вiртуальноl системи техшчно1 експлуатацп тягового рухомого складу.

Анал1з робЬт в даному напрямку.В результат анаизу праць [1-9] експертним методом було визначено, що ефективнють тягового рухомого складу (ТРС) з урахуванням систем його експлуатацп, з техшчно1 точки зору, доцшьно ощнювати через коефщент готовностi.

Розглянемо тлумачення даного показника в рiзних джерелах. Зпдно з [7] коефiцiент готовностi представляе собою ймовiрнiсть того, що об'ект опиниться в працездатному станi в любий момент часу, крiм перiодiв, на протязi яких використання об'екту за призначенням не передбачаеться.

Зпдно з [8] по статистичним даним показник визначаеться вщношенням сумарного часу знаходження сукупност електричного ТРС

(ЕТРС) який розглядаеться у працездатному сташ до суми цього часу i часу вiдновлення працездатност ЕТПС пiсля вiдмов:

n

"рг

кг - n '=1 т-' (1)

1

г-1 ]-1

де tpi - час находження /-й ЕТПС у працездатному станi; т} - час

вщновлення працездатностi ¡-й ТРС шсля 7-1 вiдмови (без врахування часу очшування вiдновлення). В т7 включаеться час простою ЕТПС (на шляху слщування), який

викликаний 11 вщмовою, часом вiдновлення працездатностi, а також час транспортування ЕТПС шсля вщмови до пункту, де вщновлюеться ЕТПС.

Аналопчно коефiцiент готовностi трактуеться i В.А. Четверговим в роботi [9]. В розрахунках в локомотивному господарствi [3] даного коефщенту пропонуеться використовувати наступну формулу:

К гот - {фк - 1Мт01Тт01 УФк , (2)

де Фк - перюд часу вiд початку експлуатацп ТРС i до моменту розрахунку; Мто - юльюсть обслуговувань чи ремонтiв /-го виду на перiод Фк; Тто - тривалiсть /-го виду обслуговування чи ремонту; Р -кшьюсть видiв обслуговування i ремонпв. Але в даних формулах явно не вщображено взаемозв'язок мiж конструктивними параметрами ТРС, системами його експлуатацп, ремонтними спроможностями пiдприемств та прийнятою системою технiчного обслуговування та ремонту.

Основний маmерiал статт1 В цтому будь-яку одиницю ТРС можна охарактеризувати через конструктивнi показники, якi представляють масив Ркон., Ркон. ={Ркон}, де Ркон1 - конструктивнi показники ТРС.

В свою чергу конструкщя ТРС визначае його надшнють, i

характеризуеться масивом показникiв Ршд,, Рнад -{рШд1}, де Рнад1 -показники надшност ТРС.

Конструкцiя ТРС визначае вщповщну систему обслуговування та ремонту (ТОР), яка характеризуеться вщповщним масивом показниюв

Рт0р, РтОР -{РтОР }, де Рт0р1 - показники системи обслуговування та ремонту ТРС.

В той же час на систему ТОР ТРС впливае i система експлуатацп, тобто чим бшьше вiдрiзняються завантаження рухомого складу вщ технiчних вимог, тим бшьше вiдрiзняеться i система ТОР вщ запропоновано!' виробником. Система експлуатацii ТРС залежить вiд регiону експлуатацii, системи ТОР, конструкцп ТРС та шших факторiв i и можна представити вщповщним масивом показникiв Рек, Рек = {Рк }, де

Рек1 - показники, якi характеризують ТРС в експлуатацп.

Немаловажну роль вщграють i ремонтнi пiдприемства. 1х розмщення впливае на систему експлуатацii ТРС, оскшьки вiд дальностi 'х знаходження вiд експлуатацiйних депо залежить час на пересилання локомотивiв на ремонт i з ремонту в депо. Ремонтна спроможнiсть та технiчна оснащешсть ремонтних пiдприемств впливае на яюсть виконаних ремонтiв, а вiдповiдно i на надiйнiсть ТРС, його систему ТОР i експлуатацп.

В цшому ремонтне пiдприемство можна представити вщповщним

масивом показникiв РреМ, Ррем = \Ррем}, де Ррем( - показники, як

характеризують ремонтне пiдприемство.

Система ТОР та система експлуатацп в загальному можуть негативно впливати на надшшсть ТРС. Ремонтш ж шдприемства призначенi для вiдновлення характеристик ТРС, тобто несуть позитивний характер. В комплекс^ ТРС, система його експлуатацп, ремонтна система та система ТОР представляють вiртуальну систему техшчно!' експлуатацп (ВСТЕ) ТРС (рисунок 1).

• техшчш

ТЧ характеристики

• розмщення

Рисунок 1. - Схема зв'язюв у вiртуальнiй системi технiчноi експлуатацп локомотивiв

Розглянемо бтьш детально роздшьно складов1 КГ .За весь термш свого юнування (Тжц) ТРС може знаходитись працездатному 1 не працездатному станах, а весь термш його юнування можна записати у вигляд1

Тжц=Тр+Гпр, (3)

де Тр - час знаходження у працездатному сташ; Тпр - час знаходження у не працездатному сташ. Час знаходження в працездатному стат можна визначити за формулою

12

Т П = ^¿пРенда + Е ^дор_ I (4)

7=1

де Е 1ПРРНпда - сумарний час знаходження в орендц др_ х - час знаходження

ТРС в розпорядженш дороги в /-му вид1 експлуатацп. В свою чергу, час знаходження ТРС в розпорядженш дороги в /-му

вид1 експлуатацп на основ1 анал1зу [1-10] представляе собою масив гдрр:

*пр дор

у.пр у.пр у.пр у.пр у.пр у.пр

дор_1,1дор_2, дор_3, 1дор_4, 1дор_5, 1дор_6,

пр пр пр пр пр пр

1 дор 7 ,1 дор 8, дор _9 , 1дор 10,1дор 11,1 дор 12

(5)

де Ср 1 - час знаходження в вантажному рус1; гпоор 2 - час знаходження в пасажирському русц гЦр 3 - час знаходження у передаточному й вив1зними по'здами; 4 - час знаходження в шдштовхуванш; Ср 5 - час знаходження з господарськими по'здами; гдрр 6 - час

знаходження в спещальному маневровому сташ; гдуор 7 - час

знаходження в шших видах роботи; г1Рор 8 - час знаходження в

обслуговуванш ТО-2; гпрор 9 - час знаходження в процес

еюшровки; г1Рор ю - час знаходження в очшуванш роботи; г1Рор и -

час знаходження в диспетчерському розпорядженш; гдпрр 12 - час

знаходження в тимчасово вщряджених. Час знаходження в непрацездатному сташ ТРС можна виразити через масив

4нпр _ )^нпр 4нпр 4нпр 4нпр 4нпр 4нпр 4нпр ( .

г = \г1 , г2 , г3 , г4 , г5 , гб , г7 /, (6)

>

де t1""р - час в очшуванш виключення з швентарю; t2""р - час в резервi управлiння заизницею; ^пр - час в перемщенш справних; t4шр - час в модершзацп чи обладнаннi; - час в стащонарних установах; Ср - час в несправних локомотивах; ^пр - час, протягом якого локомотиви тимчасово вiдставленi в оперативний резерв через нерiвномiрнiсть руху, i розраховувати за формулою

7

Т<тр V"1 унпр

Т = У *н . (7)

В свою чергу час знаходження ТРС в сташ несправних локомотивiв можна виразити через масив

Ср = <

,нпр ,нпр ,нпр ,нпр -¡-Нпр +нпр +нпр -¡-Нпр Г6_1, Г6_2 , Гб_3 , Гб_4 , Г6_5 , Г6_б , Г6_7 , Гб_8 ,

п р п р п р п р п р п р п р 16 9, Г6 10, Т6 11, Г6 12,16 13,16 14, Г6 15

(8)

де ср - час в очiкуваннi ремонту; t6мnр2 - час на виконання КР-2; t6мпр, - час на

виконання КР-1; t6мnр4 - час на виконання ремонтв ПР-3; t6мnp - час

на виконання ремонлв ПР-2; t6мnрб - час на виконання ремонлв ПР-

1; tНпр7 - час на виконання обслуговувань ТО-3; t6мnр8 - час на

виконання непланових ремонтiв; t6мnp - час на перемiщення в

ремонт; t6мnp0 - час на подготовку у запас; t6мnpl - час на виконання

обслуговування ТО-4; 16нпр2 - час на виконання сервюного

обслуговування; t6мnpз - час на виконання каттально-

вщновлювального ремонту; ¿6Гр4 - час на виконання ПР3П; t н"р15 -

час на виконання ТО-5, i визначити за формулою

15

16 У 16к . (9)

к =1

З шшо!' сторони загальний час експлуатаци ТРС Фек можна виразити через нормативний час експлуатаци

Фк = Кек (Рек , РтОР ) • Фнор , (10)

>

де Фнор - нормативний фонд часу ТРС в експлуатацп, який включае в себе час знаходження в працездатному сташ та час який необхщний на виконання планових ТО та ПР; Кек - коефщент експлуатацп, який залежить вщ системи ТОР, завантаженостi роботою, оснащеностi i можливостей ремонтних шдприемств.

Як видно з виразу (16) i даних експлуатацii загальний час експлуатацп ТРС не завжди сшвпадае з конструктивним (або нормативним, який заданий заводом-виробником на дану одиницю ТРС).

В свою чергу календарний фонд часу ТРС за життевий цикл (Фд) також залежить вщ конструктивних параметрiв ТРС, системами його експлуатацп, ремонтних спроможностей пiдприемств та прийнятоi системи технiчного обслуговування та ремонту i включае в себе наступш складовi: фонду часу в експлуатацп; часу слщування на виконання планових ТО, ПР (Тсл ТЧп) та непланових ремонтiв (НР) (Тнртч) на ремонтне

шдприемство; часу проведення НР (Тнрг); часу очшування планових ТО та

ПР (Точ ТЧп) i НР (тН1ртч ); часу слщування з ремонтного шдприемства в

депо експлуатацii шсля виконання планових ТО та ПР (Тсл з ТЧп) i НР (Тнр ).

4 сл_з_ТЧ /

Загальний час слщування на плановi види ТО i ПР, очiкування iх виконання та слiдування з ремонтного шдприемства в депо експлуатацп за весь життевий цикл ТРС можна розрахувати за формулою

IМ ■ ТслТЧ, М 'Тл ч + Точ_ ТЧ1 ^ Тсл з ТЧ1 ). (11)

Аналопчно можна виразити загальний час слщування до ремонтного шдприемства на проведення НР, час його очшування та слщування з ремонтного шдприемства в депо експлуатацп:

IN • Тнр =У N \тнр + Тнр + Тнр )

] слТЧ ¿—I ] V сл _ТЧ оч_ТЧ сл _ з _ТЧ ' '

(12)

Тодi загальний календарний фонд часу можна розрахувати за формулою

т

Фд = Фек + IМг • ТслТЧ1 + I М} ■ ТНРЧ] =

1=1 ]= , (13)

т

= Кек ■ Фнор + IМг • ТСЛТЧ1 + I N] ■ ТНЧ 1=1 ]=1

п

Кшьюсть обслуговувань i ремонлв ТРС за життевий цикл можна

п т

роздiлити на двi складовi уМ = уМТОР1 + уNJ. Перша, це кшьюсть ТОР,

i=1 ]=1

як визначаються системою ТОР i при дотриманш паспортних режимiв експлуатацii ТРС залежать лише вiд прийнято!' системи ТОР, тобто

МТОП = 1 (РТОР ) .

Друга складова представляе НР, кiлькiсть яких залежить вiд усiх складових системи, як входять в ВСТЕ ТРС, тобто NJ = I (Рон, Рек, РТЧ, РТОР).

В свою чергу час знаходження на обслуговуванш та ремонт можна роздiлити також на двi складовi:

Т = Ттр1 + ТЧ. (14)

Перша, це знаходження ТРС на обслуговуванш або ремонт у вщповщност з правилами ремонту i залежить вона вщ конструкцii ТРС та техшчних можливостей ремонтного пiдприемства Тнор1 = I (Ркон).

Друга, це час на перемщення ТРС до ремонтного тдприемства i назад в експлуатацшне депо, залежить вщ умов експлуатацii i дислокацii ремонтних тдприемств, ТТЧ1 = I (Рек, РТЧ).

В результат зробленого аналiзу та з урахуванням [7], де до коефщенту готовност не входить час очжування ремонту та слiдування ТРС з ремонтного тдприемства в депо експлуатацп пропонуеться ввести для ощнки техшчно!' готовностi ТРС коефiцiент технiчноi готовност (КТГ), який виражаеться наступним виразом:

К ■ Ф - (У М ТТ . + У N . ■ Т .)

ек нор У / у норг нот / ^ ирг ирг /

К ТГ

1=1 ] =1

ьТГ п т . (15)

' слТЧ]

К ек Фнор ^ У 1 ^^I ТслТЧ1 + У NJ • ТН

1=1

]=1

Даний коефщент вiдрiзняеться вiд коефiцiенту готовностi врахуванням часу очжування ремонту та слщування ТРС з ремонтного пiдприемства в депо експлуатацп. Тобто часу, протягом якого вш не може бути використаний по призначенню в зв'язку з його непрацездатшстю. Якщо ремонт буде виконуватись в депо приписки, тобто депо буде i експлуатацшним i ремонтним, то час на пересилання буде рiвним нулю i час очiкування буде теж рiвний нулю, то даний коефiцiент буде мати вигляд (1) i представлятиме собою коефiцiент готовностi.

Для ощнки технiчноi ефективностi ВСТЕ ТРС пропонуеться використовувати критерш технiчноi експлуатацп ТРС, який представляе собою вщношення коефiцiенту технiчноi готовностi ТРС до коефщенту готовностi ТРС при його идеальному станi.

Кте = Ктг(Т)/К2(Т). (16)

Даний критерш дозволить ощнювати техшчну ефективнiсть використання ТРС в експлуатацп з урахуванням системи ТОР та розмщення i якостi ремонту його ремонтними пiдприемствами.

Висновки

1. Зроблений аналiз зв'язкiв в системi технiчноi експлуатацii ТРС, тобто мiж технiчними характеристиками ТРС, системою !'х обслуговування та ремонту та станом i можливостями ремонтних пiдприемств,

2. Виконаний аналiз iснуючих пiдходiв до визначення коефщенту готовностi ТРС, який показав, що на залiзничному транспорт при його визначенш не враховуеться час на очшування проведення ремонту та час на ^дування його з ремонтного шдприемства до мюця призначення.

3. В результатi зробленого аналiзу та з урахуванням [7], де до коефщенту готовностi не входить час очжування ремонту та слщування ТРС з ремонтного шдприемства в депо експлуатацп пропонуеться ввести для ощнки технiчноi готовност ТРС коефщент технiчноi готовностi.

4. Для ощнки технiчноi ефективностi ВСТЕ ТРС пропонуеться використовувати критерш технiчноi експлуатацп ТРС, який представляе собою вщношення коефщенту технiчноi готовностi ТРС до коефщенту готовностi ТРС при його идеальному станi.

5. В подальшому бажано розробити пiдходи по визначенню чисельних значень складових коефiцiенту технiчноi готовностi. Визначити критичнi значення запропонованих коефщенлв.

Список лтератури

1. Устенко О.В. Удосконалення системи техшчно! експлуатацп рухомого складу зал1зниць Украши в перюд 'х реформування / О.В. Устенко. / Вюник СНУ 1м. В.Даля. -Луганськ: -2010. -№5(147). -Ч.2. -С.90-95.

2. Папченков С.И. Локомотивное хозяйство: Пособие по дипломному проектированию. Учеб. Пособие для техникумов ж.-д. трансп. -М.: Транспорт, 1988. - 192 с.

3. Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. -М.: Транспорт, 1980. 248 с.

4. Кельперис П.И., Орлова М.Н. НОТ в локомотивном хозяйстве. -М.: Транспорт, 1984. 154 с.

5. Технология ремонта тепловозов / В.П. Иванов, И.Н. Вождаев, Ю.И. Дьяков и др.; Под ред. В.П Иванова. -М.: Транспорт, 1987. 335 с.

6. Экономика, организация и планирование локомотивного хозяйства / Е.И. Исиков, С.С. Маслакова, А.Н. Митрофанова и др.; Под ред. С.С. Маслаковой. -М.: Транспорт, 1983. -359 с.

7. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. -М. Издательство стандартов. 1990. -35с.

8. ОСТ 24.040.03-79 Тяговый подвижной состав железнодорожного транспорта. Надежность. Термины и определения. -М.: ВНИТИ. 1979. -46с.

9. Четвергов В.А., Пузанков А.Д. Надежность локомотивов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. /Под ред. д-ра техн. наук, проф. В.А. Четвергова. -М.: Маршрут, 2003. -415с.

10. 1нструкщя щодо облшу наявносп, стану й використання локомотив1в та моторвагонного рухомого складу / Наказ Укрзал1знищ вщ 20.02.2002р. №72-Ц. -К.: ТОВ «НВП Шшграфсервю». 2002. -29с.

УДК 629.45.46.027.11

Мямлин С.В., д.т.н., (ДИИТ) Панасенко В. Я., к.т.н., (ДИИТ) Клименко И. В., к.т.н. (ДИИТ)

К ВОПРОСУ ИЗНОСА ПАРЫ «КОЛЕСО - РЕЛЬС»

Без сомнения, проблема износа пары «колесо - рельс» является актуально, несмотря на совершенствование элементов ходовых частей рельсовых экипажей и верхнего строения пути. Однако с течением времени изменилась не только конструкция тележек и пути, но и нормативная база по их техническому содержанию. Несмотря на наличие более ста факторов, влияющих на износ колес и рельсов, некоторые из них играют определяющую роль. Остановимся подробно на некоторых аспектах этой сложной проблемы.

На страницах газеты «Гудок» напечатано множество статей по проблеме «колесо - рельс» [1,5].

Интенсивный боковой износ рельсов и подрез гребней колес ряд ученых [1] объясняют исчезновением самопроизвольной смазки в контакте рельса и гребня колеса за счет перевода подвижного состава на подшипники качения. Явно то, что авторы [1] не полно рассматривают расположение колеса относительно рельса (рисунок 1). Даже при условии