Введение к работе
Актуальность работы. Железнодорожный транспорт занимает особое положение в структуре народного хозяйства страны. Необходимость постоянного увеличения объема перевозок требует неослабленного внимания к научно-техническому прогрессу в этой области, который зависит как от улучшения тягово-экономических характеристик как существующих, так и вновь создаваемых локомотивов, а также повышение эксплуатационной эффективности как отдельных узлов и агрегатов, так и локомотива в целом.
С ростом интенсивности движения поездов и старения подвижного состава значительно увеличивается "цена" каждого отказа локомотива в пути следования, приводящего не только к необходимости внепланового ремонта, но и к задержкам ряда грузовых и пассажирских поездов. С другой стороны, содержание локомотивов в исправном состоянии, их техническое обслуживание и ремонт требуют больших затрат трудовых и материальных ресурсов.
Существенное повышение надежности локомотивного парка, снижение трудоемкости и себестоимости его обслуживания и ремонта - основные направления в решении задач по ускорению научно-технического прогресса, разработке и внедрению принципиально новых технологических процессов, новой стратегии содержания локомотивов. Создание и применение средств и методов технической диагностики - новые направления науки, позволяющие определять состояние сложных технических систем без их разборки. Применительно к тепловозам методы технической диагностики позволяют своевременно обнаружить неисправности и предотвратить порчи в пути следования и увеличить межремонтные пробеги исправно работающих локомотивов. При этом применение средств технической диагностики не противопоставляется действующей в настоящее время планово-предупредительной системе ремонта локомотивов, а дополняет и обогащает ее.
Целью настоящей работы является повышение экономичности и надежности тепловозов за счет совершенствования процесса настройки на основе рационального использования современных средств диагностического обеспечения.
В соответствии с поставленной.
1) обобщение и развитие статистических методов диагностирования и оценки технического состояния тепловозов по эксплуатационным показателям;
2) исследование технического состояния тепловозного парка, качества настройки и влияния отдельных параметров работы энергетической установки и режимов эксплуатации на показатели надежности и экономичность тепловозов;
3) установление взаимозависимости структурных и диагностических параметров для оценки технического состояния энергетической установки тепловоза в процессе эксплуатации и ремонта для повышения его надежности и топливной экономичности;
4) совершенствование методики оценки параметров работы дизеля на каждом нагрузочном режиме из всего диапазона реализованных в эксплуатации для определения функции принадлежности в области допустимых отклонений;
5) практическая реализация, проверка и оценка эффективности разработанных методов и технологических решений.
Объект исследования - энергетическая установка тепловоза.
Методика исследований. При выполнении работы использованы методы математического моделирования рабочих процессов дизелей, методы математической статистики, теории вероятности, регрессионного анализа и теории автоматического регулирования. При расчетах и анализе результатов наблюдений и математического моделирования применялись пакеты программ: STATISTICA for WINDOWS 5.0, Borland Delphi 6.0.
Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:
1) Разработана методика оценки и прогнозирования технического состояния дизеля тепловоза по совокупности эксплуатационных параметров, базирующаяся на декомпозиции дизеля на функционально-логические подсистемы разного уровня сложности;
2) На базе исследования систем с эталонной моделью предложен алгоритм и программа диагностирования дизеля тепловоза, позволяющая выявить узлы и системы, определяющие его надежность и экономичность в эксплуатации;
3) Разработана многофакторная функционально-параметрическая модель оперативного контроля и диагностирования тепловозных дизелей по статическим и динамическим параметрам в условиях эксплуатации, учитывающая влияние режимов работы тепловоза. Практическая ценность:
1) Исследовано техническое состояние тепловозов на Октябрьской ж.д. филиале ОАО «РЖД» и определены основные факторы, влияющие на их надежность и эффективность работы;
2) Разработана новая технология диагностирования тепловозных дизелей с использованием существующих диагностических комплексов;
3) Создана новая компьютерная программа, позволяющая расширить функциональные возможности существующих диагностических комплексов;
4) Предложенные методы обработки диагностической информации позволяют системно и качественно решать на практике задачи повышения надежности и эффективности работы тепловозов.
Реализация результатов работы. Результаты работы реализованы и технологии текущего ремонта и технического обслуживания тепловозов в локомотивных депо Октябрьской ж.д. филиала ОАО «РЖД». Разработанные диагностические модели используются в автоматизированной системе контроля и диагностирования в виде алгоритмов и программ для существующих диагностических комплексов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы поэтапно докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технической конференции «Повышение надежности локомотивов и эффективности их работы» (г. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003 г.) научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (г. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003, 2004, 2005 гг.) и расширенном заседании кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» ПГУПС.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из которых 4 статьи в сборниках ПГУПС и 2 тезисов докладов на научно-технических конференциях. Общий список опубликованных автором работ составляет 12 наименований.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка использованных источников из 105 наименований. Материалы диссертации изложены на 137 страницах основного текста и включают 31 рисунок и 5 таблиц.
