CC BY
38
УДК 629.42.083.003.12
М. I. КАПЩА (ДПТ)
ОРГАН1ЗАЦ1Я РАЦIОНАЛЬНОÏ СИСТЕМИ УТРИМУВАННЯ ТЕПЛОВОЗ1В CEPIÏ ТГМ4 НА ПРИКЛАД1 ВАТ «МЕТАЛУРГ1ЙНИЙ КОМБ1НАТ «ЗАПОР1ЖСТАЛЬ»
Метою роботи е визначення рацiональноï системи утримування гiдромеханiчноï nepeAa4Î тепловозiв се-piï ТГМ4 для наперед встановлено1 надшносп парку локомотивiв при мiнiмальних витратах коштiв та тру-домiсткостi.
Целью работы являются определения рациональной системы содержания гидромеханической передачи тепловозов серии ТГМ4 для заведомо установленной надежности парка локомотивов при минимальных затратах средств и трудоемкости.
The purpose of work is determination of the rational system of maintenance of the hydromechanical transmission of diesel locomotives of a series ТГМ4 for the beforehand set reliability of locomotive fleet with minimum expenses of funds and labour capacity.
В свш час на mдставi математичного моде-лювання процешв ремонту iз залученням мето-дiв випадкових процесiв, теорii надшносп, ме-тодiв оптимiзацii i функщонального аналiзу були створенi теоретичнi основи кшьюсного опису моделей вiдновлення (ремонту) рухомого складу [1]. А розроблений аксюматичний шд-хiд до побудови математичних моделей ремонту рухомого складу дозволяе бiльш повно кшь-кiсно оцiнювати вплив планових ремонта на надшшсть локомотивiв [2, 3]. Дану ощнку мо-жна робити не тшьки в умовах експлуатаци, але i на стадii проектування.
Вишукашсть математичного апарату, який застосовуеться в данш областi дослiджень, не компенсуе вщсутшсть врахування технологii вщновлювальних робiт. Автору не вiдомi до-слiдження з врахуванням технологii при вирь шеннi задач з вибору ращональних систем утримування. Добре вщомий той факт, що по-еднуючи тi чи iншi об'еми ремонта, ми дома-гаемось вiдповiдноi економи ресурсiв, однак у моделях розрахунку ращонально1' системи планових вщновлень така ситуацiя не знаходила надежного вщображення. А розрив мiж теоре-тичними дослiдженнями i практикою, що нам> тився в останнi тридцять рокiв, на наш погляд, обумовлений у першу чергу вщсутшстю математичних моделей, що враховують технолопю вiдновлювадьних робiт [4].
На цей час система планово-поперед-жувального ремонту (ППР) та обслуговування тепловозiв ТГМ4 (ТГМ4А) в депо промислових пiдприемств передбачае планування та облш об'емiв вiдновлювадьних робiт, виконання тех-
нiчного обслуговування та перiодичних ремонта у визначеш термiни, що виражеш через ю-лькiсть календарних днiв, вiдпрацьованих кож-ним тепловозом.
Структура системи ППР тепловозiв ТГМ4 (ТГМ4А) передбачае:
• чергування в певнш послiдовностi тех-шчного обслуговування та перiодичних ремонта;
• довготривалiсть ремонтних циклiв та мiжремонтних пробiгiв;
• перiодичнiсть техшчного обслугову-вання.
В роботi [5] наведено визначення ремонтного циклу, як найменшого штервалу часу, що повторюеться, у визначенiй послiдовностi та у вщповщносп до вимог нормативно -техшчно1' документацii на всi встановленi види ремонта та обслуговування.
Розглядаючи тепловоз як техшчний об'ект його складовi доцiльно систематизувати за конструктивними особливостями, функщона-льному призначенню та технологii вщновлюва-льних робiт.
Це обгрунтовуеться ще i тим, що кожна деталь або агрегат мають сво1' тшьки 1'м властивi характеристики надiйностi, мiжремонтнi перь оди, що i потребуе абсолютно рiзних витрат коштiв та часу на 1'х вiдновлення.
Такий шдхщ дозволяе провести декомпози-щю основних складових тепловоза, тобто пред-ставити його у наступному виглядк механiчна частина, гiдромеханiчна передача, дизель, до-помiжне обладнання, пневматичне обладнання,
електричне обладнання, контрольно-вимiрювальнi прилади.
Збiр та опрацювання статистично! шформа-ци проводився безперервно, починаючи з серп-ня 1997 року i до травня 2007 року. Щц спосте-реженнями знаходилися 52 тепловози сери ТГМ4, що експлуатуються на ВАТ «Металур-гiйний комбiнат «Запорiжсталь».
Кшьюсть спостережень, що дозволяе з до-статньою для iнженерних розрахункiв достов> рнiстю (а = 0,9...0,95) приймати рiшення,
встановлено у вщповщносп з [6]. Пщ час спостережень фiксувались об'еми ремонпв та об-слуговувань, вивчались потоки появи вiдмов та способи !х усунення. Кожна вiдмова характери-зувалася напрацюванням, вартiстю виконаних робот, трудомютюстю та часом простою в ремонта
У вiдповiдностi до прийнято! схеми групу-вання основних складових тепловоза ТГМ4, виконаний шженерний аналiз отримано! шфо-рмаци по вщмовах, що представлений у вигщщ табл. 1.
Розподш вiдмов по скл
Для детального розгляду побудови системи утримування зупинимося на ушфшованш пд-ромехашчнш передачi (УГП), на долю яко! приходиться 20 % вiдмов вщ тепловоза в цiло-
му.
По самш гiдропередачi, як окремо взятiй складовш тепловоза, вiдмови розподiляються наступним чином (табл. 2).
На основi табл. 2 складемо класифiкатор не-справностей пдропередач^ приклад якого представлений табл. 3.
На основi отримано! статистично! шформа-цл про вiдмови складових гiдропередачi будуе-мо характеристики надшносп у виглядi ^-характеристик, якi представлеш у виглядi коефiцiентiв табл. 4.
Для побудови технолого-економiчно! карти УГП необхщна iнформацiя, а саме: час на усунення вщмови, трудомютюсть операци та !! ва-ртють була надана ВАТ «Металургiйний ком-бiнат «Запорiжсталь» i зразок представлений у вигщщ табл. 5.
Таблиця 1
кжич тепловоза ТГМ4
№ Назва складових тепловоза Юльюсть ввдмов у %
1 Мехашчна частина 10,6
2 Гвдромехашчна передача 20,0
3 Дизель 39,2
4 Допомгжне обладнання 6,3
5 Пневматичне обладнання 10,4
6 Контрольно - вим1рювальш прилади 3,6
7 Електричне обладнання 9,9
Всього 100
Таблиця 2
Розподш в1дмов у % по вузлам та системам УГП
№ Назва (системи) вузла %
1 Корпус УГП 5
2 Приводний вал 5
3 Головний вал та пдроапарати 10
4 Вал ввдбору потужносп 15
5 Вторинний вал та вал реверсу 8
6 Роздаточний вал 6
7 Допом1жне обладнання 30
8 Система управлшня 15
9 Привод реверсу та режим1в 6
Всього 100
Таблиця 3
Класифшатор несправностей (Корпус УГП)
№ Назва елемента Код несправност Несправшсть у % до загально! кшь-кост несправностей
1 Кршлення УГП до рами тепловоза 101 Послаблення 10
2 Розйом корпуса УГП 102 Нещшьшсть 50
3 Прокладка люка УГП 103 Зношування 20
4 Прокладка фланця маслопроводу 104 Зношування 20
Всього 100
Таблиця 4
Значення косфиисимв Д-характеристик елеменив УГП тепловозiв ТГМ4
Елемент а, у 2 / доба /добу с
ю1 0,567 -10-5 -0,707 -10-5 0,194-10-2
Ю2 0,283 -10-4 -0,109 -10-4 0,333 -10-2
ю3 0,113 -10-4 0,228 -10-5 0,388 -10-2
Ю100 0,234 -10-4 0,159-10-4 -0,127 -10-1
Таблиця 5
Перелш робiт по усуненню несправностей (Корпус УГП)
Несправшсть Перелж робгг Час, введений на усунення не-справносп, год Трудомгстшсть операци по усуненню несправносп, люд год Вартасть операци, грн Робота в ТЕК, 0 Елемент Ю (матриця) А
101 Затягнути гайки крш- 0,5 0,5 2,98 ©11 Ю1
лення
102 Зняти корпус. Зачисти- 16 32 230,72 012 Ю64
ти площину розйому.
Нанести герметик.
Встановити корпус.
103 Зняти люк. Виготовити 1,5 1,5 8,94 ©13 Ю2
та замшити прокладку.
Встановити люк.
104 Ввд'еднати фланець. 1,5 1,5 8,94 ©14 Ю3
Змшити прокладку.
Закршити фланець.
Iнтенсивнiсть вщмов знайдемо iз виразу
де а - вщсоток несправних локомотивiв депо;
Мшв - iнвентарний парк локомотивiв депо.
Вартють оплати пращ на виконання технологiчних операцiй та ïx трудомiсткiсть без врахування матерiалiв для теxнiчного обслуговування (ТО3) та поточних ремонта (ПР) пд-ропередачi тепловоза ТГМ4 взято на основi да-них ВАТ «Металургшний комбiнат «Запо-рiжсталь», що станом на вересень мюяць 2007 року складае
СТО3 = 69,24 грн ; СШ1 =119,78 грн;
СПР2 = 632,76грн; СПР3 =1228,0грн
Ттоз = 8,9 люд • год ; ТШ1 =15,2 люд • год;
ТПР2 = 80,3люд• год; ТПР3 =153,5люд• год.
З урахуванням цикл1чносп виконання ремонта зпдно з наказом № 310 (рис.1,а) визначимо вартють робгг за шють роюв, тобто до катта-льного ремонту (КР), що складе 9724,5 грн. А для юнуючо1' на ВАТ «Металургшний комб1-нат «Запор1жсталь» системи утримування теп-ловоз1в ТГМ4 (рис. 1,б) вартють робгг складе 8916,42 грн.
о) ! ПР-1 ПР-1 ^^ ПР-1 ПР-1
ТО-3
ПР-2
I I
ПР-1 ПР-1 ^^ ПР-1 ПР-1
пр-з
ПР-2
KFf-1
J1 ^^ ^^ ^^ I
Г-1
¡>-3
-3
>-1
О 6 12 18 24 30 36 42
Мюяць
48
54 60 66 72
Рис. 1. Циктчшсть ремонтов :
а) за наказом № 310 ; б) гснуюча на ВАТ «Металургшний комбшат «Запор1жсталь»
Для запропонованоï системи утримування коштiв за шють рокiв. Якщо проаналiзувати
(рис. 2) вартють робгг складе 7734,5 грн. Тобто циктчнють, отриману в результат розраxункiв,
за шiсть роюв реалiзацiï системи утримування, то можна стверджувати про певну закономiр-
порiвнюючи запропоновану систему утриму- нiсть повторюваносп об'емiв виконуваних ро-
вання та за наказом № 310, заощаджуемо кошти бiт через строго регламентоваш промiжки часу,
лише на однш гiдропередачi 1990 грн. що i е рацiональною системою утримування
Для швентарного парку тепловозiв ТГМ4 в гiдропередачi для даноï серiï локомотива та пе-
52 одиницi це складе 103480 грн. заощаджених вних умов експлуатацiï.
k, x(k), V(k), C(V(k)), slambda(x(k),T),ydel-z 1, 206.87260522 {w41, w29, w42, w18, w26, w27, w1, w28, w25, w20}, 24.55, .391380093(6.1186720686
2, 240.8726052 {w12, w14, w49, w40, w25}, 38.94, .38506604065.2635833159 3, 272.8726052 {w20, w30, w44, w3, w26, w19, w50, w51, w10, w25}, 55.92, .3856213441 .4376034740 4, 312.8726052, {w20, w4, w42, w27, w41, w1, w13, w48, w16, w18, w36, w25, w29}, 52.34, .3856112109, .5489454722
Рис. 2. Приклад визначення рацюнально1 системи утримування УГП тепловоз1в серп ТГМ4 в умовах ВАТ «Металургшний комбшат «Запоргжсталь»:
k - порядковий номер вщновлення; x(k) - доба вщновлення; V (k) - обсяги ввдновлювальних робгг; (x(k), T) - штенсившсть вщмов; ydel - z - питом витрати кошпв на одиницю напрацювання
5, 344.8726052, {^ ^ ^ ^28, ^45, w ^ ^25}, 48.85, .3874183349, .6396564896
40, 1888.872605^ { Wy W25, w26, W10, W4, w49, W19, W41, W22, W42, W50, W30, W29, W40, W20, W51, W44}, 11103,
.388456950(3 2.100448696
41, 1948.872605 { W28, Wl4, W18, W25, W12, W26, W36, W27, ^ W15, W32, W41, W42, ^ W13, W29, W20}, 10664,
.3883281227, 2.090500933
42, 1990.872605 {w18, w48, w40, w25, w23, w8, w26, w17, w30, w27, w41, w44, w33, w42, w1, w7, w29, w3, w20}, 125.49,
.3873941282 2.109431809
43, 2064.872605 {w18, w50, w25, w49, w28, w26, w16, w27, w51, w41, w42, w10, w1, w12, w19, w29, w4, w20, w14}, 100.43,
.3874003632 2.082472299
44, 2096.872605 {w43, w34, w25, w36, w26, w40, w37, w35, w38, w45, w2, w20}, 67.47, .388250350(6 2.082868549
45, 2128.87260^ { wl3, W3o, w4l, W5, W25, W28, W26, W 44' W18, W3, W39, W1, W29, W27, W42, W24, W20}, 9981,
.3890647438, 2.098444026
46, 2186.87260^ {w42, w14, н>29, w25, н>18, w26, w49, w41, w48, н>40, w27, w1, w31, w20, н>12}, 81.69, .389273082^ 2.080144033
Рис. 2 (продовження).
В запропонованiй системi утримування вщ-соток несправних локомотивiв а не перевищуе 15 %, що е запорукою вчасного та якiсного ви-конання технологiчного процесу комбшату при мiнiмальних витратах коштiв та трудомюткосп.
Така система стане попереджуючим фактором появи аварiйних вщновлень, якi вщволша-ють значнi грошовi та трудовi ресурси на !х усунення.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Босов А. А. Теоретические основы и методика расчета плановых восстановлений локомотивов и вагонов: Дис. ... д-ра техн. наук. - Л., 1986. -283 с.
2. Босов А. А. Математическое моделирование в задачах рационального содержания транспортных средств / А. А. Босов, М. И. Капица // В1сн. Схщноукр. держ. ун-ту. - Луганськ, 2000, № 7 (29). - С.54-59.
3. Капица М. И. Уточнения аксиом теории восстановления / М. И. Капица, А. А. Босов // Вюник Схщноукр. нац. ун-ту 1м. В. Даля. - Луганськ, 2006, № 8 (102). - С. 78-84.
4. Босов А. А. Учет технологии ремонта при построении системы содержания локомотивов / А. А. Босов, М. И. Капица, Н. А. Мухина // Тр. У-й науч.-практ. конф. «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». - М.: МИИТ, 2001. - С. 1Х-6-1Х-8.
5. Хохлов Е. А. Эксплуатация и организация ремонта локомотивов промышленного транспорта / Е. А. Хохлов, Д. Б. Тверской. - М.: Транспорт, 1978. - 200 с.
6. Зайдель А. Н. Элементарные оценки ошибок измерений. - Л.: АН СССР «Наука», 1968. -123 с.
Надшшла до редколегп 12.03.2008.
