CC BY
41
УДК 629.4.083
М. I. КАПЩА (ДПТ)
ОРГАН1ЗАЦ1Я РАЦ1ОНАЛЬНО1 СИСТЕМИ УТРИМУВАННЯ 1ЗОЛЯЩ1 ТЯГОВИХ ДВИГУН1В ЕЛЕКТРОВОЗ1В ПОСТ1ЙНОГО СТРУМУ
Запропоновано математичну модель визначення залишкового ресурсу iзоляцil тягових електричних машин локомотивiв з урахуванням ii початково! якостi та мiнiмальних витрат на виконання вiдновлювальних робiт з метою побудови рацюнально! системи ii утримування.
Предложена математическая модель определения остаточного ресурса изоляции тяговых электрических машин локомотивов с учетом ее начальной электрической прочности и минимальных затрат на выполнение восстановительных работ с целью построения рациональной системы ее содержания.
The mathematical model for determination of remaining resource of insulation of the locomotive hauling electric machines, taking into account its initial electric durability and minimum expenses on implementation of restoration works with the purpose of construction of the rational system of its maintenance, is offered.
До числа факторiв, що визначають техшко-економiчну ефектившсть та експлуатацшну надшшсть тягових електродвигушв локомоти-вiв, входять показники властивостей iзолящi, яю, в свою чергу, залежать вщ властивостей матерiалiв, з яких виготовлена iзоляцiйна конс-трукщя, рiвня технологiчного забезпечення, виконавчоi дисциплши та якостi контролю як шд час виготовлення, так i в процес експлуа-тацii.
Щоб визначитись iз якiстю вщновлюваль-них робгг по iзоляцiйнiй конструкцii пiд час виконання каттальних ремонтiв ТЕД, протягом десяти роюв проводились спостереження за групами ТЕД НБ-406, якi встановлеш на елект-ровозах серii ВЛ8 депо Нижньодншровськ-Вузол Приднiпровськоi залiзницi. Зокрема про-водилися замiри зворотно1' напруги изв [1, 2] iзоляцii ТЕД НБ-406, що проходили кашталь-ний ремонт (КР1) на Львiвському локомотиво-ремонтному заводi (ЛЛРЗ), Запорiзькому елек-тровозоремонтному заводi (ЗЕРЗ) та Смшянсь-кому електромеханiчному ремонтному заводi (СемРЗ) та в процесi експлуатаци (рис. 1).
Якiсть iзоляцii ТЕД НБ-406 тсля ремонту та в процес експлуатацii оцiнювалась величиною изв, математична модель яко1' мае наступний вигляд:
Uзв (l) = Uзв (0) • е
ы
(1)
де l — проб1г (за одиницю напрацювання в по-дальшому для розрахунюв приймаемо 100 тис. км).
Вщновлення якост 1золяци можливе в умо-вах локомотивного депо тд час виконання ПР3
та в умовах локомотиворемонтного заводу при КР1, КР2.
Якщо вщновлення властивостей ¡золяци бу-де здшснюватися тд час виконання ПР3 з пер> одом по напрацюванню x = 330000 км [3], то
изв будемо описувати математичною залежшс-тю наступного вигляду:
Uзв (l/x) = изв (0) • е
К'—Y XI -I )
(2)
де
— цша частина вщ ((/x);
у - характеристика ршня вщновлення iзоля-цii пiд час виконання ПР3.
В подальшому вважаемо, що вщлш напрацювання I починаеться вщ ремонту КР1.
Характеристика параметрiв моделi изв в процес експлуатацii з урахуванням початково1' якост iзоляцii, тобто якостi ремонту ТЕД НБ-406 локомотиворемонтними заводами наведена в табл. 1, де параметр а визначався iз ви-разу:
a =
I" ( U зв/Uзв (0))
—ы
Значення цього параметру дозволяе визначити напрацювання 'в1д , коли изв (l/x) = U зв, при перюд1 напрацювання x м1ж деповськими вщ-новленнями 1золяци.
З врахуванням (2) 1в1д визначаеться як рь шення р1вняння
© Кашца М. I., 2010
I-у-Х'
= а
(3)
Так, при фшсованш перюдичносп, коли х = 330 000 км, значення /в1д по заводах склало (табл. 2).
Тепер i виникае задача визначення тако! пе-рiодичностi деповського ремонту, щоб напра-цювання на вщмову було, по можливостi, най-бiльшим, а витрата коштiв на виконання вщно-влень - найменшою, тобто приходимо до задачi векторно! опташзаци [4]:
(-Вд (х) г (х)
■ Ш1П
(4)
за умови I < х < а , де 1_ - мiнiмально допусти-мий пробiг до виконання робгг по вiдновленню iзоляцil в умовах депо. Обмежимось пробiгом мiж вщновленнями не менше нiж 1000 км.
Ршення задачi (4) визначення рацюнально! системи утримування iзоляцil ТЕД виконува-лось з використанням математичного пакету МАРЬЕ 7.
Результати моделювання представлен у ви-глядi табл. 3, 4, 5.
Таблиця 1
Завод и , В зв 5 У Ь а ^(ПР3), грн С(кр1) ' грн
ЛЛРЗ 955 0,4 0,4 5,64 2400 4650
ЗЕРЗ 1100 0,55 0,35 6,851 2400 5160
СемРЗ 1269,5 0,49 0,37 6,844 2400 6240
Таблиця 2
Завод, де вико-нувалося в1дновлення 1золяцп Напрацювання до вщмови /В1д х 105, км Витрати котив на в1дновлення г (ПР3), грн Витрати коштав г (ПР3) + СКР1, грн Питом1 витрати, коп/км
ЛЛРЗ 8,28 4800 9650 1,165
ЗЕРЗ 12,29 7200 12360 1,005
СемРЗ 11,74 7200 13440 1,149
Таблиця 3
Результати розрахуншв перюдичностей виконання деповського ремонту для ТЕД НБ-406, ЛЛРЗ
Перюдичшсть виконання деповського ремонту х х 105, км Напрацювання до ввдмови /в1д Х 105 , км Кшьюсть деповських ремонпв п Витрати на вщнов-лення 1золяци 2 , грн Питом витрати на вщновлення 1золя-цц г , коп/км
0,101 9,358 92 225450 24,091
0,201 9,339 46 115050 12,318
0,301 9,253 30 76650 8,283
0,501 9,243 18 47850 5,173
0,801 9,165 11 31050 3,387
1,201 9,004 7 21450 2,382
1,401 9,003 6 19050 2,115
1,601 8,844 5 16650 1,882
2,000 8,842 4 14250 1,611
2,501 8,645 3 11850 1,371
3,501 8,442 2 9450 1,119
5,602 7,888 1 7050 0,894
ТЕД НБ-406 - ЛЛРЗ
ТЕД НБ-406 - ЗЛРЗ
ТЕД НБ-406 - СемРЗ Рис. 1. Залежшсть величини npo6iry ТЕД L вщ початково! якостi iзоляцiï U
Результати розрахуншв першдичностей виконання деповського ремонту для ТЕД НБ-406, ЗЕРЗ
Перюдичшсть виконання деповського ремонту, х х 105, км Напрацювання до вщмови, /В1д х 105, км Юльюсть деповських ремонпв, п Витрати на вщнов-лення 1золяци, 2 , грн Питом витрати на вщновлення 1золя-ци, г , коп/км
0,11 15,13 137 333960 22,058
0,21 15,05 71 175560 11,663
0,31 15,03 48 120360 8,005
0,41 14,74 35 89160 6,047
0,51 14,71 28 72360 4,920
0,71 14,66 20 53160 3,625
1,01 14,62 14 38760 2,649
1,71 14,37 8 24360 1,694
1,81 13,81 7 21960 1,589
3,11 13,69 4 14760 1,077
3,51 12,64 3 12360 0,977
4,71 12,03 2 9960 0,827
6,81 Результати розр; 10,59 1хуншв першдичносте 1 й виконання деповс 7560 ького ремонту для Т 0,713 Таблиця 5 ЕД НБ-406, СемРЗ
Перюдичшсть вико-нання деповського ремонту, х х 105, км Напрацювання до вщмови, /в1д Х 105 , км Юльюсть деповських ремонпв, п Витрати на вщнов-лення 1золяцп, 2 , грн Питом витрати на вщновлення 1золя-ци, г , коп/км
0,11 13,53 123 301440 22,276
0,21 13,48 64 159840 11,850
0,41 13,32 32 83040 6,229
0,81 13,25 16 44640 3,368
1,61 13,21 8 25440 1,925
1,91 12,51 6 20640 1,650
2,21 12,30 5 18240 1,482
2,71 12,21 4 15840 1,298
3,31 11,75 3 13440 1,143
4,51 11,30 2 11040 0,976
6,81 10,21 1 8640 0,846
Аналiзуючи отриманi результати, вибирае-мо перiодичнiсть вiдновлення iзолящl при об-меженнях (4) i представимо у виглядi табл. 6.
Таким чином, запропонована методика ви-значення залишкового ресурсу iзоляцil тягових електричних машин локомотивiв з урахуванням
початково! И якостi та питомих витратах на вщновлення дае можливiсть замовнику (локомотивному депо) вибирати виконавця (локомо-тиворемонтний завод) для проведення вщнов-лювальних робiт.
Запропонована першдичшсть в1дновлення властивостей iзолящT ТЕД НБ-406
Завод, де виконувався КР1 Перюдичшсть виконання деповського ремонту х х 105,км Напрацювання до ввдмови 1 ■ х 105, вщ км Питом витрати на вдаов-лення iзоляцil г, коп/км
ЛЛРЗ 3,501 8,442 1,119
ЗЕРЗ 3,51 12,64 0,977
СмеРЗ 4,51 11,30 0,976
2.
Б1БЛЮГРАФ1ЧНИИ СПИСОК
Боднар, Б. £. Сучасш методи контролю поточного стану iзоляцil тягових електричних машин локомотивiв [Текст] / Б. £. Боднар, М. I. Капща, В. М. Ляшук // Залiзнич. трансп. Украни. -2006. - № 2. - С. 22-26.
Капща, М. I. Як вщмовитись ввд передчасного руйнування iзоляцil тягових електричних машин локомотивiв пiд час проведения випро-бувань [Текст] / М. I. Капща, В. М. Ляшук, Д. В. Бобир // Зб. наук. пр. Кшвського ун-ту економши i технологiй трансп. Мiнтрансзв'язку
Укра1ни: Сер. «Трансп. системи i технологи». -Вип. 9. - К.: КУЕТТ, 2006. - С. 69-77.
3. Правила ремонту електричних машин електро-возiв i електропоlздiв. № ЦТ-0063 [Текст] : Наказ Мшстерства транспорту Укра1ни ввд 27.02.2003 №53-Ц
4. Босов, А. А. Векторная оптимизация функций множества [Текст] / А. А. Босов, М. И. Капица // Наук. пр. Донецького нац. техн. ун-ту. -2002. - Вип. 48. - С. 173-179.
Надшшла до редколегп 02.12.2009.
Прийнята до друку 21.12.2009.
