Стратегія удосконалення технології технічного утримання вагонів з урахуванням життєвого циклу Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

4. Рекомендован числовi значення вертикально! жорсткостi, жорсткост при крученнi рейки вузла скршлення типу КПП-5.

Список лтератури

1. Правила розрахунюв зал1знично! коли на мщнють 1 стшкють (ЦП-0117) / Е.1. Даниленко, В.В. Рибкш. - К.: Транспорт Украши, 2006. - 168 с.

2. Говоруха В.В. Механика деформирования и разрушения упругих элементов промежуточных рельсовых скреплений: Монография. - Днепропетровск: Изд-во «Лира-ЛТД», 2005. - 388 с.

3. Демченко С.М., Пюкунов В. А., Наенко О.В., Систренський В.О. Поабник з устрою, монтажу та утриманню пром1жних пружних скршлень типу КПП. Кшв, «Швидкий рух», 2005. - 72 с.

4. Даренський О.М., В1тольберг В.Г. Просторова жорсткють пром1жного скршлення типу КПП-5 // Зб1рник наукових праць Дон1ЗТ. - 2007. - №10. - С. 100-109.

5. Купцов В.В. Методика определения жесткости резиновых прокладок-амортизаторов на сжатие / Труды ВНИИЖТ, вып. 616, М.: «Транспорт», 1979.

6. Карпущенко Н.И. Расчет упругих элементов промежуточных рельсовых скреплений / Труды НИИЖТ, вып.135, Новосибирск, 1972.

7. Ладигин Ю.Н., Стойда Ю.М. Лабораторные испытания рельсовых скреплений // Путь и путевое хозяйство. - 2005. - №12. - С. 8-12.

8. Даренський О.М., В1тольберг В.Г. Експериментальне визначення пружних характеристик прокладок пром1жного скршлення КБ // Зб. наук. праць. - Харк1в: УкрДАЗТ, 2007. - Вип. 87.

УДК 629.4.027

Борзилов 1.Д., к.т.н., професор (УкрДАЗТ)

СТРАТЕГ1Я УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГИ ТЕХН1ЧНОГО УТРИМАННЯ ВАГОН1В З УРАХУВАННЯМ ЖИТТСВОГО ЦИКЛУ

Постановка проблеми. 1снують техшчш, оргашзацшш та економiчнi проблеми технологи техшчного утримання (ТТУ) вагошв. Це: обмежешсть фшансових ресурсiв й необхiднiсть збiльшення витрат на ТТУ внаслiдок старiння вагонного парку; низький рiвень матерiально-технiчноl бази вагонних депо й висока вартють матерiалiв i запасних частин; необхщшсть

пiдвищення якост ТТУ, що в свою чергу впливае на безпеку руху. Надшна робота вагонiв в експлуатаци забезпечуеться, в першу чергу, за рахунок науково обгрунтовано! i економiчно оправдано! ТТУ вагошв. Важливим фактором при ощнщ ТТУ вагонiв, е обсяги витрат, як розраховуються на весь 1х життевий цикл (ЖЦ) та мiнiмiзацiя сумарних приведених витрат. Щ витрати можуть бути зниженi шляхом використання прогресивних технолопчних рiшень, яю забезпечать iстотне зменшення зносу деталей та вузлiв вагонiв, пiдвищення 1х контроле- i ремонтопридатностi. Рiшення цих проблем можливо при переходi вщ планово-попереджувально! ТТУ до технологи з облжом фактичного технiчного стану, а по^м до ТТУ за фактичним техшчним станом на основi регламентованого використання автоматизованих дiагностичних i технолопчних комплекЫв.

Анал1з останнш до^джень i публжацш. Огляд лiтературних джерел [1-3] свщчить про те, що практично на вшх залiзницях свiту основною ТТУ вагошв до середини 90-х роюв ХХ столггтя була планово-попереджувальна, яка проводиться з метою попередження вщмов i забезпечення показниюв якостi, якi передбаченi в нормативны документаци. (рисунок 1).

Така ТТУ вагошв зазвичай називаеться планово-профшактичною. Вщповщно до регламентуючих документiв перiод мiж обслуговуваннями та ремонтами становить час, протягом якого не менш 98% вузлiв та деталей вагонiв працюе без вiдмов. Але виявляеться, що не менш 50% iз числа вЫх технiчних обслуговувань та ремонлв за регламентом виконуються без фактично! 1хньо1 необхiдностi. Бiльше того, надшшсть роботи вагона i його вузлiв пiсля технiчного обслуговування або ремонту, якщо передбачаеться розбирання або замша деталей, часто знижуеться до моменту 1хнього приробляння, а iнодi це зниження надшност обумовлене появою дефек^в, яких не було до обслуговування або ремонту. Дослщження показали, що бшя 70% дефектiв викликано з-за неяюсно! ТТУ вагона. Дослiдження британських вчених показали, що планово-попереджувальна технологiя ефективна лише тодi, коли встановлено, що штенсившсть вiдмов з часом роботи збшьшуеться. В шшому випадку найбiльш доцiльним е використання ТТУ вагошв „по стану" [3]. В цьому й полягае тенденщя розвитку ТТУ вагошв.

обслуговування, ремонт

Рисунок 1 - Схема планово-попереджувально! ТТУ вагошв

Постановка завдання. При використанш ТТУ вагонiв по „по стану", техшчний стан вагонiв контролюеться або перiодично (при вiдсутностi дефеклв), або в залежностi вiд результата дiагностики та прогнозу технiчного стану (рисунок 2).

Техшчне Техн1чне

обслуговування, обслуговування,

ремонт ремонт

Рисунок 2 - Схема ТТУ вагошв по фактичному стану

Проведення операцш ТТУ в цьому випадку виконуеться тшьки тодi, коли це необхщно у зв'язку з настанням високо! ймовiрностi вiдмови вагона. Тим самим не порушуеться робота справного вузла та деташ вагона через втручання людини.

Комбiнована ТТУ вагонiв передбачае можливе одночасне використання планово-попереджувально! технологи, а для окремих вузлiв ТТУ по техшчному стану.

З метою шдвищення якостi ТТУ вагонiв передбачаеться використання адаптивно! моделi ТТУ з застосуванням шформацшно-вимiрювальних комплексiв, щоб вiдслiдковувати процес ЖЦ вагонiв та об'еднати вс об'екти управлiння, що задiянi в процесi ТТУ вагошв. Необхiдна також математична модель економiчного обгрунтування щодо застосування засобiв техшчно! дiагностики в процесi ТТУ вагошв.

Виклад основного матерiалу до^дження. Будь яка з розглянутих вище ТТУ вагошв (БТТу) залежить вiд конструктивних параметрiв (контроле- та ремонтопридатностi) (Ткр), ремонтно! бази депо (Грей) i бази експлуатацi! (Текс), тобто 8тту=/(Ткр, Трем, Текс).

Для визначення стратеги удосконалення ТТУ з урахуванням життевого розглянемо !! адаптивну модель, що представляеться етапами ЖЦ.

На першому еташ (рисунок 3) виконуеться аналiз показникiв, якi характеризують конструктивнi параметри вагонiв (стан 1), ремонтну базу депо (стан 2) та базу експлуатаци депо (стан 3).

Рисунок 3 - Граф сташв процесу вибору ТТУ вагошв

Вибiр ТТУ вагошв виконуеться на другому еташ (стан 4) експертним методом.

На третьому eTani (стан 5) виконуеться оптимiзацiя ТТУ, в результатi яко! отримують основнi показники: кiлькiсть i порядок виконання рiзних видiв ТО та ремонту; повний перюд роботи вагона мiж плановими ремонтами, мiжрeмонтнi пробiги, обсяги та тривaлiсть видiв тeхнiчного обслуговування та ремонту.

Шд час експлуатаци вaгонiв (стани 6, 7) ТТУ корегуеться (стан 5) з урахуванням експлуатацшних показниюв та дiaгностичних даних, якi накопичуються, обробляються по вiдомим методикам. Експлуaтaцiя дае можливють виявляти слaбкi вузли, як нeобхiдно буде удосконалити, що приведе до змши тeхнiчних пaрaмeтрiв вагону, i, як нaслiдок, до корегування само! ТТУ (повертаемось до першого етапу). Удосконалення експлуатаци або ремонтно! бази депо за рахунок впровадження нових технологш ремонту або шших зaходiв також приведе до необхщност корегування ТТУ.

В чaстинi повно! або майже повно! автоматизаци процесу щодо встановлення техшчного стану вaгонiв, тобто створення автоматизованоИ технологи своечасного виявлення пошкоджень та вщмов вaгонiв в умовах експлуатаци нeобхiднi: нaявнiсть вбудованих в конструкцш вагона рaдiотeхнiчних iнтeлeктуaльних кодових бортових датчиюв (КБД), спроможних фжсувати мить переходу тiе! або шшо! дeтaлi у граничний стан; наявшсть на вaгонi бортово! дiaгностично! станци для автоматично! пeрeдaчi показань цих датчиюв до систем упрaвлiння шд час руху по!зда.

В результат застосування автоматизовано! технологи плануеться отримати eкономiчний ефект за рахунок: шдвищення рiвня безпеки руху, зменшення впливу динaмiчних навантажень на колiйнi пристро! й полiпшeння eкологiчних пaрaмeтрiв; продовження строку служби; зниження витрат вЫх видiв рeсурсiв на ТТУ вагошв.

Цшьовою функцiею математично! модeлi е функщя мiнiмiзaцi! витрат на ТТУ вагошв на протязi усього ЖЦ

C$° = f (, L,, Vi, T„ ,ki, Ö,, r,, bm, M,, Cn, k,„) ^ min,

Яжб < kÖ„ k = 1...5, , (1)

CÖÖO TT! T

__ ж0 - витрати на ТТУ вагона за весь життевий цикл, тис. грн.;

Sj- - тип схеми ТТУ вагона;

^ - загальш вiдомостi про тип, швентарний парк вагонiв;

V\ - споЫб виконання ТТУ вагона;

Тсл - термiн служби вагона, роюв;

к; - кiлькiсть вузлiв вагона, I = 1, кх;

Ц - цiна вузла вагона, I = 1,к1, тис. грн;

Цл - цiна вагона, тис. грн.;

Г1 - вузли вагона, I = 1, к ;

Ьт - виконавець ТОР вагона, т = 1, к3;

м1 - вид обслуговування або ремонту, г = 1, к4;

Сп - витрати на ТТУ при п - му тиш схеми ТТУ за весь життевий

цикл,

п = 1,к5 ; тис. грн.;

кш - кшьюсть Г - схем ТТУ при п - му тиш ТТУ вагона; к - коефщент, який враховуе вартють вагона при визначенш вартост життевого циклу.

Визначення ращонально! ТТУ вагона з урахуванням типу, способу виконання та виконавця повинно виконуватись з використанням наступно! моделi

/(С) = орГ {Сп}= шт(Сп},

(2)

к4 к3 к1

СТОР = ХЕ£Кпт< • Кг • СЫ • ХптГ ^ Ш1П ,

(3)

Г=1 т =11 =1

та обмежень на вихщний масив

сжц < к/ •цл; хпшг = {0,1}, К > 1, К г - цте число .

птГ

ХШп та СпШ визначалися наступним чином:

ШГп

ттГ

(4)

де X Шп - вузол, якому виконуеться техшчне обслуговування чи плановий вид ремонту на т - м виконавцем на ? видi обслуговування або ремонту при п тиш ТТУ вагона; Ц - цiна вузла вагона, грн., I = 1, к1;

Кпт( - кшьюсть ? типу ТОР при п - му тиш ТОР т - м виконавцем. Визначення виконавця для виконання вщповщно! ТТУ вагошв виконуеться за наступним критерiем

Кз К1

Ст =ЕЕ К * Ст • Хт ^ т!П

(5)

т=1 1=1

де С1т - вартiсть ТТУ вагона i - го вузла, т - м виконавцем; X т - вузол, якому виконуеться операщя ТТУ т - м виконавцем. Для розрахунку Ст формуеться матриця вартост ТТУ г-го вузла т-м виконавцем на 1 видi ТТУ

С_ =

Шт

Гс С С С

С С °21> °22> С С 24''

< Сз1, Сз2, С С 34

С С °к31' к32 С С к34

(6)

де С1тп - вартiсть ТТУ i - го вузла, т - м виконавцем на ? видi ТТУ при п тиш системи

СШт

С1т , ЯКЩ0 С1т ^ Ц г Ц г, ЯКЩ0 Сит ^ Ц г

(7)

X т визначалось за наступних умов:

Х

1, ЯКЩо Кпт = 1;

° ЯКЩо Кпт = 0.

(8)

к

к

к

У цшому ЖЦ вагона пiдроздiляеться на чотири блоки витрат: на закупiвлю, на експлуатащю, на технiчне утримання й на утилiзацiю, серед яких за наявним станом речей найбшьшу вагу мають витрати на експлуатацiю та техшчне утримання.

Висновок. Аналiз визначення тенденци розвитку ТТУ вагонiв дозволив роздшяти !х хронологiчно !х розвитку. Це ТТУ вагошв: по вщмов^ планово попереджувальнi, по фактичному стану, яка базуеться на основi шформацп про стан вузлiв i деталей вагошв в реальному масштабi i часi.

В результатi застосування автоматизовано! технологi! технiчного утримання вагонiв плануеться отримати економiчний ефект за рахунок: шдвищення рiвня безпеки руху, зменшення впливу динамiчних навантажень на колшт пристро! й полiпшення екологiчних параметрiв; продовження строку служби; зниження витрат вЫх видiв ресурсiв на ТТУ вагошв.

1 Особенности организации деповского ремонта по техническому состоянию / П. А. Устич, Е.Н. Титова, А. А. Иванов, В.Н. Аверин / Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте // Труды IV научно-технической конференции. -М.: МИИТ, 2001. -IV-35-37C.

2 Техническое обслуживание и ремонт подвижного состава сторонними компаниями // Железные дороги мира. - 2005. - №10. - С. 28-31.

3 Пополнение парка подвижного состава железных дорог Великобритании / Modern Railways, 2000, № 657, р. 58-60 // Железные дороги мира. - 2001. - №3. - С. 1418.

Список лтератури

УДК 621.332.3: 621.315.66