Введение к работе
Актуальпость проблемы. Важнейшей задачей в
процессе эксплуатации железнодорожного транспорта
является обеспечение безопасности движения с помощью
внедрения систем контроля объективного '* состояния
подвижного состава как в процессе ремонта, так и во
время движения. Для решения этой задачи необходима
разработка надежных методов диагностики состояния
всех частей подвижного состава на всех этапах
эксплуатации. v>, л л.
Горьковская железная дорога в течение -последних'^ лет проводит -исследования Методов подготовки и диагностики подвижного состава в депо,..и в пути следования с целью улучшения экономических показателей и безопасности движения. Так под руководством и непосредственным участием автора разработаны и запатентованы методы разогрева нефтепродуктов для разгрузки и очистки цистерн от их остатков, методика вибродиагностики тепловозов во время ТР-1 и т.п. Однако для обеспечения безопасности движения всего подвижного состава требуется концепция--' или методология, охватывающие весь круг вопросов, связанных с безопасностью движения. Такой .^методологии или концепции, имеющих теоретические обоснование или практическое решение, нет, хотя их значение для деятельности железных дорог бесспорно высокое. Контроль подвижного состава должен, производится, с использованием наиболее передовых технологий,
исключающих субъективные оценки. Исследован показали, что в этом смысле, наиболее эффективны; являются методы компьютерной диагностиі исключающие вмешательство человека в оцен технического состояния подвижного состава.
На период 2001-2005 годов техническая полити Горьковскои железной дороги по обеспечен* безопасности движения строится на создан: интегральной системы безопасности, включающей в се три основных направления:
приборы контроля технологически дисциплины линейного персонала;
системы входного, межоперационного выходного контроля и дефектоскопии п техническом обслуживании и ремон подвижного состава;
комплексы для мониторинга в реальне масштабе времени технического состоян подвижного состава и пути.
Такая многоступенчатая система обеспечен безопасности движения позволяет на каждом эта производственного цикла минимизировать появлен причин, которые, в конечном счете, могут привести авариям и крушениям.
Так, например, методы компьютер»
вибродиагностики уже в течении нескольких л разрабатываются на Горьковскои железной дорої Базовым, для апробации этих методов, было вьібраї локомотивное депо Горький-Сортировочная. Перв<
такой была система вибродиагностики колеснснмоторных:
блоков (КМБ) электровозов ВЛ-80с во время проведения
профилактического ремонта (ТР-1). Затем на том же
принципе были разработаны и внедрены системы'?.
вибродиагностики тяговых электродвигателей на стенде
после ремонта, КМБ электровозов на стенде после
ремонта, тепловозов ЧМЭЗ во время проведения TP-'Ij
компрессоров на стенде после ремонта, подшипников
различных типов после ремонта на специальном стенде ;й
вспомогательных электродвигателей: НБ-455А; АЭ92-402,
П11М, ДМК-1/50 и ДМА ЧМЭ-3. Ранее проверка::
перечисленного оборудования сводилась ч к
прослушиванию шумов и измерению частоты вращения электродвигателей. Такой контроль нельзя назвать точным и объективным, в отличие от метода компьютерной вибро диагностики, при - котором в формировании заключения человек не участвует.
Вопросы надежности производственных систем
рассматривались в работах известных ученых: Иванова
М.И., Переселенкова Т.С., Гавриленкова А.В., Мастаченко
В.Н., Спиридонова Э.С. и других. Проблемам диагностики
исправности технических средств посвящены труды ряда
крупных отечественных и зарубежных ученых: Васильева
В.И., Загоруйко Н.Г., Ту Дж., Гонсадееа Р. и других.
Методы диагностики динамических систем
разрабатывались Гельфандбейном Я.А.,)\Мозгалевским
А.П., Гаскаровым Д.В., Пархоменко П.П., Бирщюм И.А.
и другими. Несмотря на высокую актуальность, методы
компьютерной диагностики железнодорожник:
подвижного состава начали внедряться недавне Настоящая работа является обоснованием таких методо для обеспечения безопасности движения подвижног состава. Она не претендует на глобальное решение все вопросов, связанных с безопасностью движени железнодорожного транспорта, и направлена на решеии задач, связанных с техническим состоянием подвижног состава во время эксплуатации, включая периоды ег ремонта.
Цель работы заключается в создании и обоснованиі
методологии контроля технического состояния основны;
узлов подвижного состава с целью обеспечени
безопасности движения, т.е. систем мониторинга эти:
узлов с помощью компьютерных систем в процесо
ремонта и во время эксплуатации на основі
использования математических методов и компьютерны:
технологий, обеспечивающих снижени»
эксплуатационных расходов и нештатных ситуаций н: железной дороге, связанных с выходом из строя колесно моторных блоков локомотивов и буксовых узлов вагонов.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
разработка методов компьютерно! вибродиагностики механических узлов подвижногс состава;
разработка и осуществление методов определение допустимых пределов значений величин выбранных для контроля;
разработка математических моделей в виде алгоритмов и программ для обработки полученной с помощью различных датчиков информации на ЭВМ;
анализ работы систем вибродиагностики для обоснования методов проверки агрегатов при ТР-1 как наиболее приемлемых для определения технического состояния подвижного состава в процессе эксплуатации;
контроль основных узлов подвижного состава во время движения.
Научная нопизнл. Применение методов анализа
низкочастотных спектров виброускорений или
виброперемещепий с выделением диапазонов частот,
соответствующих дефектам и их идентификации.
Разработка методов определения допустимых значений
амплитуд, входящих в частотный диапазон каждого из
дефектов. Обоснование стационарных методов контроля в
условиях депо для определения технического состояния
подвижного состава во время эксплуатации. Обоснование
методов контроля буксовых узлов вагонов во время
движения состава при прохождении специальных постов,
оборудованных компьютерной системой
вибродиагностики, ' с помощью датчиков,
устанавливаемых на рельс. Обоснование методов обнаружения подшипниковых узлов, имеющих тенденцию к нагреву, на специальных стендах во время или после ремонта.
Достоверность предлагаемых методов
подтверждена многолетней эксплуатацией систем вибродиагностики в локомотивных депо Горьковской железной дороги, дающих существенную экономию средств и времени за счет снижения объемов ремонта подвижного состава и обеспечивающих безопасность движения электровозов и тепловозов.
Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в создании теоретически обоснованных, практически эффективных и простых в применении систем компьютерной диагностики подвижного состава, которые могут быть использованы в сети железных дорог Российской Федерации.
Апробация работы. Основные положения и
результаты работы докладывались и обсуждались на
научно-технической конференции 'Проблемы
железнодорожного транспорта и транспортного строительства Сибири', Новосибирск, ноябрь 1997 г., научно- технических советах Горьковской железной дороги в 1990-2000 г.г.
Публикации. По результатам исследований,
представленных в диссертационной работе,
опубликовано 17 научных работ, в том числе один патент па изобретение.
На защиту выносятся следующие результаты: - методологические основы системы компьютерной вибродиагностики механических узлов подвижного
состава (локомотивы и вагоны) иа стендах и при
проведении ТР-1 в условиях депо;
концепция определения технического состояния колесно-моторных блоков локомотивов во время эксплуатации по результатам компьютерной вибродиагностйки, проведенной во время ТР-1 в локомотивном депо;
методы контроля технического состояния колесно-моторных блоков электровозов и тепловозов во время движения;
методы контроля буксовых узлов вагонов при прохождения лоста с помощью измерений через рельс;
стратегические принципы построения мониторинга технического состояния подвижного состава.
