CC BY
362
Техника и технологии
93
3. Лабораторные испытания показывают возможность улучшения физико-механических характеристик и возможность регулирования показателей улучшения с помощью изменения времени пропускания тока и количества потраченной электрической энергии на удельный показатель грунта.
4. Для уточнения параметров закрепления, а также определения оптимальной методики улучшения свойств грунта планируется ряд дальнейших лабораторных исследований по закреплению глинистого грунта с помощью эффекта электроосмоса и химических добавок (хлористого кальция и хлористого натрия), с испытанием образцов грунта в приборах трехосного сжатия.
Библиографический список
1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. - Введ. 1985-01-01. - М., 1983. - 83 с.
2. Закрепление слабых грунтов в условиях Ленинграда / Г. Н. Жинкин, В. Ф. Калганов. -СПб. : Изд-во литературы по строительству, 1966. - 192 с.
3. Глубинное закрепление глинистых грунтов / С. В. Богов. - Ярославль, 1992. - 86 с.
4. Электрохимическое закрепление грунтов в строительстве / Г. Н. Жинкин. - СПб. : Изд-во литературы по строительству, 1969. - 107 с.
5. Электрохимическое закрепление грунтов / Б. А. Ржаницын // Гидрология и инженерная геология. - М. : Стройиздат, 1940. - 183 с.
УДК 629.4.083: 629.42.083
А. В. Грищенко, В. В. Грачев, В. А. Кручек, М. А. Шрайбер
Петербургский государственный университет путей сообщения
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ
Существующая система планово-предупредительного ремонта тягового подвижного состава стандартизирована в области проектирования эксплуатации локомотивов. Однако расходы на содержание тягового подвижного состава по мере его старения при данной системе постепенно увеличиваются. Экономическая необходимость диктует поиск путей снижения затрат на содержание локомотивов в технически исправном состоянии.
Предлагается поэтапный переход к системе обслуживания локомотивов по фактическому техническому состоянию. Он позволяет сократить затраты труда и материалов на ТО и ТР за счет устранения дефектов каждого контролируемого узла, предотвратить рост затрат при ускоренном старении парка локомотивов, снизить уровень повреждаемости диагностируемых узлов тягового подвижного состава и повысить экономичность эксплуатации локомотивов.
системы ремонта локомотивов, обслуживание локомотивов по фактическому техническому состоянию, контролепригодность.
Введение
На протяжении многих десятилетий в локомотивном хозяйстве железнодорожного транспорта России и других стран исполь-
зуется и совершенствуется система планово-предупредительного ремонта (ППР) тягового подвижного состава (ТПС), предусматривающая выполнение ремонта с нормативной периодичностью и регламен-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/4
94
Техника и технологии
тированным составом основных ремонтных работ.
Система управления ремонтной базой локомотивного хозяйства (ее трудовыми и материальными ресурсами), характеристики ремонтных цехов депо полностью соответствуют системе ППР. Исходя из заданного объема перевозок, планируется программа технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), нормируются и планируются трудозатраты, контингент ремонтников, расход материалов и запасных частей, длительность простоя ТПС в ремонте, его себестоимость. Регламентируется технологическая оснастка депо, соответствующая правилам ремонта, инструкциям, установленным технологическим процессам.
Основные положения ППР используются при заказе нового ТПС, который проектируется с учетом необходимости соответствия ресурса узлов, агрегатов и электросхем заданным межремонтным периодам и установленным видам ТО и ТР. Таким образом, система ППР выполняет роль государственного стандарта в области создания и эксплуатации ТПС [1].
1 Анализ существующей системы
планово-предупредительного
ремонта локомотивов
Правила ремонта разработаны для каждой серии ТПС и предусматривают выполнение значительного объема ремонтных работ различной сложности (в особенности ТО и ТР-1) в зависимости от результатов дефектации узлов, систем и агрегатов. Оценка технического состояния локомотива и определение требуемого объема ремонтных работ осуществляются исходя из данных, содержащихся в бортовом журнале локомотива (ТУ-152) и в книге ремонта (ТУ-28), а также из результатов предварительного осмотра локомотива мастером и последующего осмотра и проверок, выполняемых слесарями, техниками и приемщиком с использованием мерительного инструмента и тестовых приборов. При этом дефекты вы-
являются главным образом по внешним признакам (не соответствующие нормам люфт, вибрация, шум, нагрев, наличие очевидного износа, ослабление креплений и т. п.), а также сопоставлением результатов измерений (геометрических размеров, электрических параметров, силы нажатия и т. п.) с нормами допуска, содержащимися в правилах ремонта и соответствующих инструкциях, технологических картах. Основными показателями соответствия объема работ, выполняемых по ТО и ТР, фактическому техническому состоянию ТПС являются удельное число порч в пути следования, неисправностей и неплановых ремонтов локомотива. По результатам исследований и ежемесячного анализа таких отказов в депо разрабатываются меры по повышению качества осмотров и ремонтов наиболее повреждаемых узлов.
Как показывает практика, по мере старения ТПС затраты на его содержание в работоспособном состоянии увеличиваются. На начало 2011 г. около 76 % магистральных тепловозов, 88 % электровозов постоянного и 90 % электровозов переменного тока уже выработали назначенный ресурс. Сумма расходов на ТО и ТР тепловозов в 2010 г. составила по всем железным дорогам РФ существенную величину - около 11,4 млрд руб.
2 Предложения по повышению
эффективности технического
обслуживания локомотивов
В последние годы жесткая экономическая необходимость вынудила руководителей локомотивного хозяйства железных дорог РФ активно искать пути повышения эффективности системы технического обслуживания и снижения затрат на содержание локомотивов в технически исправном состоянии. Большие надежды связываются с возможностью снижения расходов на ремонт и техническое обслуживание локомотивов за счет учета их фактического технического состояния при планировании сроков и объемов ремонтов. Для реализации этой возможности многие локомотивные
2012/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Техника и технологии
95
депо оснащаются самыми современными техническими средствами контроля и прогнозирования изменения технического состояния различных узлов локомотивов. Это даст возможность повысить объективность и глубину дефектации тяговых единиц при их поступлении на ТО и ТР, полноту и достоверность оценки технического состояния каждого локомотива для приведения объема работ по ТО и ТР в соответствии с действительным состоянием локомотива.
В настоящее время на сети железных дорог созданы предпосылки для поэтапного перехода к системе обслуживания локомотивов по фактическому техническому состоянию, которая должна явиться результатом развития и творческого осмысления положительных сторон длительно действовавшей апробированной системы ППР и основываться на результатах многочисленных теоретических и практических разработок.
На первом этапе срок постановки тяговой единицы на очередной ТР или ТО первоначально планируется в соответствии с установленными нормами межремонтных периодов; далее он может корректироваться в соответствии с прогнозируемой загрузкой ремонтных цехов, а также с учетом результатов оценки фактического технического состояния данного тепловоза. Информационной основой для такой оценки являются сведения о наработке, остаточном ресурсе и вероятности отказа основных лимитирующих узлов, надежности работы данного тепловоза в предшествующий период, а также данные об уровне удельных энергозатрат локомотива на тягу поездов, хранящиеся в единой базе данных локомотивного депо.
С учетом указанных сведений предварительно формируется перечень работ, которые необходимо выполнить при производстве данного ТО или ТР. Основу его составляют операции, предусмотренные правилами ремонта и инструкциями по освидетельствованию отдельных узлов. Дополнительно в перечень включаются работы, которые необходимо выполнять на различных АРМ по лимитирующим узлам, для которых спрогнозированный остаточный
ресурс превышает нормативную наработку тепловоза до следующего ТР, предусматривающего ремонт этих узлов; принимается решение о возможности отмены части работ, предусмотренных правилами ремонта.
Приемка тепловоза из ТО и ремонта осуществляется в установленном порядке с использованием технических средств диагностики. Сведения о выполненных на тепловозе работах при ТО и ТР (вид ремонта, дата, наработка, результаты входного-выходного диагностирования, перечень выполненных дополнительных операций и невыполненных регламентных работ) вводятся в единую базу данных. В ней же накапливаются данные о выполнении или невыполнении рекомендаций диагноста, о соответствии или несоответствии диагноза действительному состоянию узла, определенному в результате его разборки, о неисправностях, выявленных при ТО и ТР.
В межремонтный период в базу данных вводятся сведения о текущих значениях наработки тепловоза; отказах, выявленных в пунктах технического обслуживания; средней величине удельных энергозатрат на тягу поездов по данным группы учета. Исходя из этого планируется срок и объем очередного технического обслуживания локомотива.
Указанные данные образуют информационный массив, обработка которого позволяет применительно к каждому отчетному периоду решать задачи по учету, планированию, контролю и анализу результатов технического содержания приписного парка, а также оценивать достоверность диагнозов и прогнозов, корректировать используемые браковочные (пороговые) значения контролируемых параметров локомотивного оборудования, разрабатывать технологические и организационные меры по повышению надежности наиболее повреждаемых узлов.
Основным методом определения фактического технического состояния локомотивов в межремонтный период является статистическое диагностирование. Оно заключается в оценке остаточного ресурса конкретного узла (детали, агрегата), функционирующего на конкретном локомотиве, по величине
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/4
96
Техника и технологии
достигнутой этим узлом наработки после ремонта, с использованием статистической зависимости остаточного ресурса от наработки. Эта зависимость устанавливается по накопленной в базе данных информации об отказах узлов данного типа на всех локомотивах данной серии и о соответствующих им наработках после ремонта или ТО [2].
Для осуществления статистического диагностирования необходима регистрация операций снятия-постановки узла на локомотив, дат его ремонта или обслуживания, текущих пробегов каждого локомотива. При этом диагностическая оценка величины остаточного ресурса носит вероятностный характер и в общем случае менее точна, менее достоверна, чем получаемая с помощью инструментального диагностирования. Вероятностный характер имеет при этом и заключение о том, какой именно элемент конструкции недиагностируемого узла ограничивает остаточный ресурс. Это заключение можно получить путем автоматизированного анализа данных о соотношении средних уровней повреждаемости элементов узла.
В состав лимитирующего оборудования могут входить многоэлементные группы сходных по типажу и назначению деталей, например крепежные изделия, диагностирование которых не осуществляется из-за сложности создания соответствующих технических средств диагностики. Для таких групп по статистическим данным устанавливается максимально допустимая наработка до выполнения работ, предусмотренных правилами ремонта, в объеме ТО и ТР каждого вида.
Следует отметить, что эксплуатируемые локомотивы прежних лет выпуска характеризуются чрезвычайно низким уровнем контролепригодности. Это обусловливает значительную продолжительность и трудоемкость подготовительных операций, усложняющих процесс диагностирования и приближающих его по длительности, трудозатратам и иным расходам к процессу ремонта соответствующего узла. Именно повышение контролепригодности локомотивов является основной задачей первого эта-
па работы по совершенствованию системы технического обслуживания. Существенным шагом в этом направлении является оборудование всех вновь выпускаемых тепловозов бортовой подсистемой диагностики.
На втором этапе определяется номенклатура технических средств диагностики, необходимых для организации эффективного входного, пооперационного и выходного контроля состояния локомотивного оборудования. Назначением входного контроля, осуществляемого до начала ТО или ТР, является определение требуемого объема ремонтных работ. Выходной контроль по завершении ремонта выполняется с целью оценки качества выполненных работ. Пооперационное диагностирование отдельных элементов используется для большей детализации входного контроля в процессе производства ТО и ТР, для отслеживания хода регулировки отдельного локомотивного оборудования и выходного контроля качества выполнения операции.
Технические средства диагностики для входного и выходного контроля применяются квалифицированными диагностами, прошедшими курсы подготовки со стажировкой и аттестацией. Пооперационный контроль с применением переносных технических средств диагностики может выполняться мастерами и слесарями-ремонтниками после соответствующего обучения.
Наиболее эффективно задача непрерывного контроля технического состояния локомотива решается посредством использования бортовых средств функциональной диагностики. Благодаря им процессы диагностирования и эксплуатации совмещаются и позволяют получать большое количество информации о техническом состоянии узлов локомотива. При этом стационарный комплекс будет использоваться лишь для получения информации, необходимой для принятия окончательного решения об изменении сроков и объемов технического обслуживания, дополняя ограниченные возможности бортовых систем диагностики.
Наличие встроенных диагностических устройств повышает оперативность полу-
2012/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Техника и технологии
97
чения данных о возникающих неисправностях, позволяя устранять их на ранней стадии развития, т е. с меньшими затратами.
Значительный интерес представляет исследование возможности получения информации, необходимой для прогнозирования изменения технического состояния локомотива по его эксплуатационным показателям. Такой подход может иметь большое значение на первой стадии внедрения системы технического обслуживания локомотива с учетом его фактического состояния. В отсутствие бортовых систем диагностирования он позволил бы уже на этой стадии существенно повысить эффективность стационарных диагностических комплексов, использовать их аппаратное и алгоритмическое обеспечение для решения задач прогнозирования изменения технического состояния ответственных узлов локомотива, а также сформулировать и уточнить требования к бортовым средствам диагностирования с целью обеспечения их наибольшего соответствия решаемым задачам.
Заключение
Совершенствование системы ППР обеспечивает повышение:
- безотказности оборудования ТПС, состояние которого оказывает влияние на безопасность движения;
- энергоэкономичности ТПС за счет своевременного обнаружения и устранения неисправности оборудования, непосредственно влияющего на величину удельного расхода энергии и топлива на тягу поездов;
- эксплуатационной надежности ТПС, что ведет к сокращению числа и суммарной длительности опозданий поездов по проследованию и отправлению вследствие неисправностей ТПС, приводящих к браку в поездной работе, порчам, ухудшению тяговых свойств.
При этом сокращаются затраты труда и материалов на ТО и ТР за счет устранения дефектов каждого контролируемого узла до его перехода в неработоспособное состояние с повреждениями, требующими трудоемкого восстановления или списания. Уменьшается негативное воздействие ТПС на окружающую среду за счет своевременной регулировки оборудования (например, дизель-генераторной установки тепловозов).
Указанные составляющие эффекта должны предотвратить рост затрат при ускоренном старении парка ТПС. Как показывает опыт применения ряда технических средств диагностики в депо, уровень повреждаемости диагностируемых узлов ТПС снижается на 10.. .25 %, топливная экономичность тепловозов повышается на 4.8 %, снижение расхода электроэнергии электровозами сокращается на 6.9 %.
Библиографический список
1. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов / В. Т. Данковцев. - М. : УМЦ ЖДТ, 2007. - 558 с.
2. Техническое диагностирование и неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов / В. И. Бервинов. - М. : УМЦ ЖДТ, 2008. -332 с.
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/4
