CC BY
26
УДК 629.4.027
В. В. АРТЕМЧУК, Н. А. МУХ1НА, М. А. ГР1ЧАНИЙ (ДПТ)
СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛ1З ЗНОСУ ЕЛЕМЕНТ1В АВТОЗЧЕПНИХ ПРИСТРО1В
У статтi викладено результати статистичних дослiджень зношення хвостовиюв корпусiв автозчепiв та упорних плит електровозiв. За рахунок пiдвищеного зносу вказат елементи потребують особливо! уваги.
В статье представлены результаты статистических исследований износа хвостовиков корпусов автосцепок и упорных плит электровозов. Из-за повышенного износа указанные элементы требует особого внимания.
The results of statistical research of wear of automatic coupler body butts and thrust plates of electric locomotives are presented in the article. Due to the increased wear the mentioned elements require special attention.
Анаиз статистичних дослщжень зносу хвостовиюв та упорних плит автозчепних пристро-!в дозволить виршити так задача
1) можливють своечасного виключення 1з експлуатацп автозчетв для запоб1гання причин, що можуть привести до аварш;
2) спрогнозувати середнш знос хвостовиюв та упорних плит в залежносл вщ пробку та ви-значити приблизну кшькють автозчепних при-стро!в, як потребують вщновлення;
3) тдвищити економ1чт показники ремонту локомотив1в. Одним 1з чинниюв, що значно знижуе економ1чт показники, е неплановий ремонт. 1стотно впливае на попршення техтчного стану локомотивного парку недостатня якють ремонту 1 техтчного обслуговування в локомо-тивних депо 1 каттальних ремонпв на локомо-тиворемонтних заводах; брак кадр1в фах1вщв-ремонтниюв; вщсуттсть сучасно! бази ремонту [ техтчного обслуговування локомотив1в [ ваго-тв, технолопчного оснащення; вщсуттсть в не-обхщних ктькостях технолопчного запасу уста-ткування локомотив1в, запасних частин [ матерь атв; слабкий контроль над якютю поточних ремонта 1 поточного обслуговування; невчасна постановка локомотив1в на поточний ремонт ПР-1 1 техтчне обслуговування ТО-3;
4) розробити бшьш досконалу технологию вщновлення деталей, яка буде до того ж ресур-созбер1гаючою.
В процеш експлуатацп автозчепний при-стрш безперервно пщдаеться ударним наван-таженням.
Основними вщмовами автозчепного пристрою е [1]:
- порушення висоти автозчеплення вщ головки рейки;
- вигин хвостовика автозчеплення, деталей мехашзму;
- трщини в корпус автозчеплення: у кутках ударно! стшки [ в з'еднант з1ву з б1чною стш-
кою, по кутах вшон для замку 1 замкотримача, у хвостовику;
- знос робочих поверхонь корпусу, ударно! плити 1 тягового хомута;
- знос робочих поверхонь деталей мехашзму.
Дшянки корпусу автозчеплення (рис. 1), як
показали контрольн вим1рювання, мають р1з-ний за величиною знос. Очевидно, це зв'язано, перш за все, з р1зними чинниками, що вплива-ють на корпус автозчеплення, наприклад, пи-томими навантаженнями, наявтстю абразиву в контактуючих тшах, температурою та ш.
Рис. 1. Корпус автозчеплення
В результат! вим1рювань елеменпв автозчепного пристрою локомотив1в 1 вагошв можна зробити висновок, що найбшьше зношуються торцева частина хвостовика корпусу автозчеп-лення 1 (див. рис. 1) 1 упорна плита (рис. 2).
Рис. 2. Упорна плита
Одним iз важливих елеменпв статистичного аналiзу зносу хвостовика автозчепу та упорно! плити рухомого складу е визначення емшрич-ного розподшу ймовiрностей на основi вибiрки спостережень. Вибiр найбiльш прийнятного будемо здiйснювати iз множини «типових» розподiлiв за допомогою аналiзу пстограми та числових характеристик експериментальних даних. В якостi дослщжуваних об'ектiв будемо розглядати хвостовик автозчепу та упорну плиту для наступних серш локомотивiв: перша група - локомотиви ЧС2, ЧС7; друга - ЧС4, ЧС8; третя - ВЛ8.
Вщомо, що для математичного моделюван-ня зносу технiчних об'ектiв використовують такi розподiли, як експоненцiйний, Вейбула, гама-розподш, нормальний та iншi.
На рис. 3 - 8 представлеш пстограми зносу дослщжуваних елементiв.
Враховуючи характер гiстограми, напри-клад, стае ясним неприйнятшсть експоненцш-ного розподшу для описання зносу, оскшьки модальне значення останнього дорiвнюе нулю, що не вщповщае розглядуваним експеримента-льним даним.
В якост емпiричного розподшу пропону-еться гама-розподiл. Щiльнiсть розподшу ймо-вiрностей гама-розподiлу мае вигляд
Л(а,Ь)(х) =
Ъаха-1в-Ьх
Г(а)
х > 0
х < 0
де
Г(а И
= I хах£
- функцiя Ейлера;
а - параметр форми розподшення, а > 0 ; Ъ - параметр масштабу розподшення, Ъ > 0.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Рис. 3. Пстограма зносу хвостовика автозчепу ЧС2, ЧС7
8 10 12 14 16
Рис. 4. Пстограма зносу упорно! плити ЧС 2, ЧС 7
Числовi характеристики розподшення ви-значають таким чином [2, 3]:
60
50
40
30
20
10
а
- математичне очшування тх = —;
Ъ
- модальне значення випадково! величини
.= ^ (а > 1);
- дисперсiя Вх = —
л/а
стандартне вiдхилення с х = ^ Ох = ;
- асиметрiя Р1 =
2 у/а
- ексцес Р2 = — .
,485 14,985
Рис. 5. Пстограма зносу хвостовика автозчепу ЧС4, ЧС8
Рис. 7. Пстограма зносу хвостовика ВЛ8
Наведеш емшричш розподши даних iз вщ-повiдними теоретичними кривими, засвiдчують про узгоджешсть обраних розподiлень дослщ-ним значенням.
Ощнку параметрiв гама-розподiлу проводили за допомогою пакету «8ТАТ18Т1СА».
Отже параметри гама-розподiлу ймовiрнос-тей для хвостовиюв та упорних плит визначеш у табл. 1.
3,3750 5,9083 8,4417 10,9750 13,5083 16,0417 18,5750
Рис. 6. Пстограма зносу упорно! плити ЧС4, ЧС8
Рис. 8. Пстограма зносу упорно! плити ВЛ8
Таблиця 1
Назва елементу Параметри розподшу
Хвостовик автозчепу ЧС2 - ЧС7 а = 4,34 Ъ = 0,58
Упорна плита ЧС2 - ЧС7 а = 3,81 Ъ = 0,49
Хвостовик автозчепу ЧС4 - ЧС8 а = 4,46 Ъ = 0,64
Упорна плита ЧС4 - ЧС8 а = 4,28 Ъ = 0,61
Хвостовик автозчепу ВЛ8 а = 4,86 Ъ = 0,61
Упорна плита ВЛ8 а = 4,78 Ъ = 0,59
Числовi характеристики розподшу до-слщжуваних елементсв рухомого складу наведено в табл. 2.
Таким чином, аналiзуючи стушнь зносу хвостовика автозчепу та упорно! плити вище-
80
70
60
50
40
30
20
0
90
80
В0
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
0
0
3,475
9,555
12,595
15,635
18,675
40
30
20
10
0
7,72
10,32
12,92
15,52
визначених серш локомотив1в, можна зробити наступш висновки:
- середнш знос хвостовика автозчепу дор1в-нюе 7,47 мм, при цьому найменшим значенням (6,97 мм) характеризуються локомотиви сери ЧС4 - ЧС8, а найбшьшим (7,96 мм ) - вщповщ-но локомотиви ВЛ8;
- щодо зносу упорно! плити, середнш знос сягае р1вня 7,63 мм, при цьому найменший знос (7,02 мм) вщповщае локомотивам серш ЧС4 - ЧС8, а найбшьший (8,1 мм) - ВЛ8. Отже кращ1 показники мають мюце для локомотив1в сери ЧС4 - ЧС8, а прш! - для ВЛ8. Також за-уважимо, що стутнь зносу упорно! плити пе-ревищуе знос хвостовика автозчепу для усх дослщжуваних об'ектв.
Таблиця 2
Назва елеменпв Середнш знос Стандартне в1дхилення
Хвостовик автозчепу ЧС2-ЧС7 7,48 3,6
Упорна плита ЧС2-ЧС7 7,79 3,98
Хвостовик автозчепу ЧС4-ЧС8 6,97 3,3
Упорна плита ЧС4-ЧС8 7,02 3,4
Хвостовик автозчепу ВЛ8 7,96 3,6
Упорна плита ВЛ8 8,1 3,7
Отже, в результат! статистичного анал1зу приходимо до висновку, що знос на деяких д> лянках автозчепного пристрою (ударна частина хвостовика) ! ударно! плити вельми великий. Технолог!! вщновлення, що застосовуються, не забезпечують високого ресурсу вказаних деталей, отже, вивчення проблеми зношування ! вщновлення ударно-тягових пристро!в е актуа-льним ! вимагае глибокого вивчення.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. 1нструкцш по ремонту 1 обслуговуванню авто-зчепного пристрою рухомого складу зал1зниць Укра!ни ЦВ-ЦЛ-Цт-0014 [Текст]. - К., 2006.
2. Рыжов, Э. В. Математические методы в технологических исследованиях [Текст] / Э. В. Рыжов, О. А. Горленко. - К.: Наук. думка, 1990. -184 с.
3. Солонин, И. С. Математическая статистика в технологии машиностроения [Текст] / И. С. Солонин. - М.: Машиностроение, 1972. - 213 с.
Надшшла до редколегп 25.03.2009.
