автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании

кандидата технических наук
Морчиладзе, Илья Геронтьевич
город
Санкт-Петербург
год
2003
специальность ВАК РФ
05.22.07
цена
450 рублей
Диссертация по транспорту на тему «Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании»

Автореферат диссертации по теме "Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании"

| ¡¡»У.з • < ¿¿«¡¿¿.«Г Начфанах рукописи—

Морчиладзе Илья Геронтъевич

Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (ПГУПС МПС РФ) на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство»

Научный руководитель— доктор технических наук, профессор Соколов Михаил Матвеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ромен Юрий Семенович

кандидат технических наук, доцент Никодимов Анатолий Павлович

Ведущее предприятие — «Уральский государственный университет путей сообщения», адрес: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Защита состоится Ор&Ь.ОАМ 2004 г. в т. часов на заседании

диссертационного совета Д 218.008.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 5 - 407.

Автореферат разослан ЛЯ&уЭД 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета д. т.н., профессор

2004-4 '

19956

Актуальность работы.

Железнодорожный транспорт составляет основу транспортной системы Российской Федерации и призван, во взаимодействии с другими видами транспорта, своевременно и качественно обеспечивать транспортное обслуживание населения и всех отраслей экономики страны. Проводимая реформа железнодорожного транспорта, в первую очередь, направлена на ликвидацию законодательных и экономических противоречий его функционирования в условиях рыночной экономики и повышения конкурентоспособности на рынке транспортных услуг.

В результате проводимой реформы на железнодорожном транспорте, в последние годы, сформировалось значительное количество операторских и транспортных компаний, которые управляют работой основной части парка грузовых специализированных вагонов.

Необходимость учета интересов потребителей транспортной продукции, стремление повысить конкурентоспособность железнодорожных транспортно-грузовых комплексов требуют применения адаптивного подхода к модификации вагонов, приспосабливая; их к перевозке тех грузов, которые предлагает рынок. При этом транспортные компании стремятся обеспечить для потребителей сокращение расходов на перевозку, доступность транспорта в любое время, гарантированную сохранность и доставку груза «точно в срок».

Созданию новых и совершенствованию существующих грузовых вагонов посвящены монографии и научные труды многих учёных ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МИИТа, ПГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов.

Однако эти исследования в основном посвящены выбору конструктивных схем и оптимальных параметров грузовых вагонов, без учета возможных модификаций их для перевозки различных грузов и проведения модернизаций технического обслуживания, с целью повышения эксплуатационной надёжности вагонов. В связи с этим, актуальной становится проблема модификации конструкции и

технического обслуживания, особенно специализированных грузовых вагонов, в условиях транспортных компаний.

Цель работы состояла в проведении комплексных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании: с. целью повышения: конкурентоспособности и экономической эффективности железнодорожных перевозок.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Разработан уточненный алгоритм модификации цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

2. Исследованы характеристики прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны на основе компьютерного моделирования и натурных испытаний..

3. Усовершенствованы методики» контроля кинематики элементов тележки модели 18-100 и её адресного упреждающего технического обслуживания, применение которых повышает безотцепочный пробег вагонов.

4. Установлены закономерности снижения неравномерных износов колёсных пар при применении съёмных регулировочных элементов в соединениях частей тележки модели 18-100.

Практическая ценность и реализация работы. Практическое использование уточнённого алгоритма модификации грузовых вагонов позволило освоить переоборудование цистерн-цементовозов в цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов в промышленных масштабах. Разработанные съёмные регулировочные элементы в соединениях частей тележек модели 18-100 успешно прошли эксплуатационные испытания на цистернах и обеспечили повышение их ресурса и снижение трудоёмкости технического обслуживания и ремонта. Внедрение методики адресного упреждающего технического обслуживания цистерн в транспортных компаниях «М.СБ» и «СТ» позволило в два раза повысить безотцепочный пробег вагонов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно - технических советах и конференциях: в Департаменте вагонного хозяйства МПС (1999 - 2002 г.г.), на НТС управления Горьковской дороги (2002 г.), НПК Октябрьской дороги (2002 г.), на научных семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» и НИЛ «Динамика вагонов» ПГУПС (2003 г.), на Международной конференции «Подвижной состав XXI века» в Санкт-Петербурге (2003 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одной монографии и шести печатных работах. По результатам внедрения было получено три свидетельства на полезные модели: стенд для проверки монтажа тележки грузового вагона; регулировочная накладка буксового узла грузовой тележки; скользун тележки грузового вагона.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, приложения и изложена на 119 страницах машинописного текста. Список использованных источников насчитывает 70 наименований.

Основное содержание диссертации Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель работы, её научная новизна и практическая значимость.

В первой главе работы были проанализированы исследования по совершенствованию конструкций и технического обслуживания вагонов-цистерн. Показано, что большой вклад в совершенствование подвижного состава внесли отечественные учёные. Среди наиболее часто используемых работ в области выбора технических параметров и их экономического обоснования, прежде всего, необходимо отметить исследования следующих учёных: Г.П. Виноградова, М.В. Винокурова, Г.П. Гладовского, В.И. Дмитриева, М.А. Короткевича, В.Н. Котуранова, Б.Г. Кеглина, В.В. Лукина, В.П. Лозбинева, М.М. Машнёва, Е.В. Михальцева, Е.Н. Никольского, В.В. Повороженко, Л.А. Шадура, А.А. Хохлова, В.М. Богданова, Ю.П. Бороненко, А.А. Битюцкого, Т.В. Елисеевой, Г.И. Игнатенкова, Л.А. Когана, Л.Д. Кузьмича, B.C. Лысюка,

А.М Макарочкина, В.Н. Орлова, Е.Д. Ханукова, Ю.А. Хапилова, В.В. Чиркина, А.С. Чудова, Н.А. Чуркова, Ф.Г. Гохмана, ИЛ. Хасмана и др.

Теоретические основы динамики подвижного состава, методики выбора оптимальных параметров ходовых частей вагонов и их динамической нагруженности заложены в работах П.С. Анисимова, Е.П. Блохина, М.Ф. Вериго, СВ. Вертинского, М.В. Винокурова, В.И. Варавы, A.M. Годыцкого-Цвирко, Л.О. Грачёвой, В.Н. Данилова, В.Д. Дановича, Ю.В. Дёмина, А.А. Долматова, Е.П. Дудкина, О.П. Ершкова, И.П. Исаева, Л.А. Кальницкого, А.А. Камаева, В.А. Камаева, Н.А. Ковалёва, К.П. Королёва, Н.Н. Кудрявцева, СМ. Куценко, МЛ. Коротенко, А.Я. Когана, ЮЛ. Кофмана, Л.Д. Кузьмича, Н.А. Костенко, В.А. Лазаряна, А.А. Львова, Л.Б. Манашкина, В.Б. Меделя, Л.Н. Никольского, Н.А. Панькина, М.Н. Пахомова, И.П. Петрова, АЛ. Попова, Ю.С Ромена,.А.Н. Савоськина, А.В. Смолянинова, М.М. Соколова, Т.А. Тибилова, В.Ф. Ушкалова, В.Д. Хусидова, И.И. Челнокова, Ю.М.. Черкашина, В.Ф. Яковлева, Л.И. Бартеневой, Г.П. Бурчака, О.Г. Бойчевского, А.Б. Сурвило, А.Д. Кочнова, А.П. Никодимова и др.

Работы по совершенствованию конструкций подвижного состава проводятся во ВНИИЖТе, МИИТе, ГосНИИВе, ПГУПСе и в ряде других университетов, академий, научных и производственных объединениях.

Значительно меньшее внимание уделялось модификации вагонов-цистерн с учётом рыночной конъюнктуры на те или иные виды транспортных услуг.

В развитие логистических подходов в транспортное обеспечение значительный вклад внесли следующие учёные: Н.Ф. Билибина, М.Ш. Доветов, К.В. Инютина, В.С Кабаков, А.А. Смехов, Е.А. Хруцкий и др.

Проведённый ситуационный анализ выявил, что основными тенденциями при создании новых грузовых вагонов являются: повышение их производительности, качества перевозки грузов, надёжности и сроков службы узлов вагонов, улучшение систем погрузки и выгрузки грузов, сокращение времени на подготовительных операциях.

При выполнении фундаментальных требований транспортного рынка компании-перевозчики, обладая сравнительно небольшим количеством и типажом вагонного парка, должны освоить методы проведения быстрой и недорогой модификации вагонов, что позволит рационально удовлетворять запросы потребителей на перевозку грузов, различных видов, партионности и упаковки. Таким образом, проблема модификации грузовых вагонов и, в частности, вагонов-цистерн становится чрезвычайно актуальной, вытекающей из стратегических задач проводимой реформы железнодорожного транспорта. Решение этой проблемы должно проводится на основе комплексного исследования структурных и функциональных связей транспортно-логистических цепочек с учётом воздействия внешнего окружения и требований потребителя-заказчика перевозок.

В связи с этим из общей проблемы совершенствования и модификации вагонов-цистерн для решения в данной работе были поставлены следующие задачи:

1. Сформировать и апробировать алгоритм модификации цистерн-цементовозов в цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов и провести оценку их технических характеристик.

2. Усовершенствовать методику контроля кинематики элементов ходовых частей цистерн при их ремонте и техническом обслуживании.

3. Провести испытание съёмных регулировочных элементов в соединениях частей тележки модели 18-100, повышающих ресурс и снижающих трудоёмкость технического обслуживания и ремонта.

4. Разработать методику и провести анализ эффективности применения адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей цистерн, повышающего безотцепочный пробег вагонов. Решение поставленных задач проводилось путём комбинирования

компьютерного моделирования, аналитических расчётов, выполнения натурных экспериментов и эксплуатационных испытаний вагонов-цистерн.

Во второй главе выполнено формирование алгоритма модификации конструктивных схем вагонов-цистерн. Исследования выполнялись в следующей последовательности: вначале был проведен анализ конструктивных особенностей разных типов вагонов-цистерн и приведена их классификация, с установлением обобщенной конструктивной схемы, затем был разработан возможный алгоритм модификации конструктивных схем вагонов-цистерн и сформулированы предпосылки к технико-экономическому обоснованию проведения модификации этого типа подвижного состава. В частности показано, что вагоны-цистерны являются одной из важнейших подсистем вагонного парка железных дорог России. Преимущество применения цистерн для перевозки широкой номенклатуры наливных, порошкообразных, затвердевающих грузов и газов обусловливается тем, что обеспечивается большая, по сравнению с другими видами вагонов, безопасность транспортировки, улучшаются экологические характеристики транспортно-технологического процесса.

Выполненный анализ конструктивных особенностей разных типов вагонов-цистерн позволил сформировать обобщённую схему этого типа подвижного состава. В обобщённой схеме цистерны было выделено четыре вида систем: системы погрузки, выгрузки, защиты и конструктивных особенностей котла. На основе этой схемы были разработаны требования к модификации и, формируемые на их основе, условия эксплуатации переоборудованных цистерн, которые учитывают особенности перевозимого груза, технологического процесса погрузки-выгрузки предприятий поставщиков и получателей груза, факторы окружающей среды, а также конструктивные и функциональные возможности цистерн в течение всего срока их службы. Учитывая вышеизложенное, алгоритм модификации вагонов-цистерн может быть представлен следующей блок-схемой (рис.1) В алгоритме выделено семь этапов проведения работ. На первом этапе производится анализ эффективности использования того или иного типа вагона парка транспортной компании и устанавливаются вагоны, приносящие недостаточную прибыль.

Рис. 1. Блок-схема модификации вагонов-цистерн

Проводятся исследования по установлению причин недостаточной рентабельности вагона, возможного изменения рыночной коньюктуры и целесообразности содержания данного вагона в рабочем парке. На втором этапе обосновывается принятие решения о модификации вагона для перевозки груза рыночной востребованности и оценивается экономическая эффективность эксплуатации трансформированного вагона. Положительные результаты технико-экономических расчетов проведения модификации вагона являются сигналом перехода к третьему этапу,то есть к разработке проекта изменения конструктивной схемы модифицируемого вагона и определения его параметров. Четвертый этап работ включает проведение проверочных расчетов прочностных и г динамических параметров, а также принятие решения об изготовлении и испытании модифицируемого вагона.

Пятый этап посвящается проведению испытаний модифицируемого вагона на статическую и ударную прочность, ходовые, тормозные и эксплуатационные испытания. Положительные результаты этих испытаний

позволяют начать технологическую подготовку эксплуатации модифицированного вагона (шестой этап). При этом разрабатываются технологии проведения модификации вагона, при его капитальном ремонте, техническом обслуживания и ремонте. В заключение разрабатываются требования к отбору вагона по техническому состоянию, которые можно рекомендовать для проведения модификации с экономически обоснованными затратами.

В третьей главе работы приводятся результаты исследования технических характеристик цистерны-цементовоза, модифицированной для перевозки светлых нефтепродуктов.

Показано, что в вагонном парке МПС РФ находятся практически неэксплуатируемые цистерны для перевозки порошкообразных грузов-моделей 15-1405, 15-Ц852, 15-Ц853. Для модификации были выбраны цистерны модели 15-1405, которые выпускались ПО «Ждановтяжмаш» в 1962-1989 г.г. и составляют 80% парка цистерн МПС РФ для перевозки порошкообразных грузов. Особенностью внутреннего устройства котлов этих цистерн является наличие рассекателя и боковых откосов, предназначенных для подвода порошкообразного груза к разгрузочному устройству. Опыт эксплуатации этих цистерн показал, что в подоткосном пространстве у них скапливаются остатки порошкообразных грузов, которые постепенно приводят к отказу выгрузочной системы вагона.

Модификация цистерны модели 15-1405, проводилась по разработанному в предыдущем разделе алгоритму и включала следующие этапы: очистку, удаление специального оборудовании для выгрузки цемента и постановку дополнительных заглушек, крышек и предохранительно-вакуумных клапанов; испытания на статическую и ударную прочность котла; разработку требований к отбору цистерн для проведения их модификации.

Исследование прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны сначала проводилось с помощью компьютерного моделирования, при этом учитывалось, что особенностями конструкций котлов цистерн-цементовозов является то, что они не рассчитывались на давление гидравлического удара и возможность возникновения вакуума в

ю

котле. Вследствие этого толщина верхнего листа котла этой цистерны меньше, чем у нефтебензиновых цистерн. Кроме того, откосы и рассекатели цистерн; рассчитывались на перепад давлений над и под откосными пространствами; в 0,05 МПа, а не на действие гидростатического давления, которое возникает при соударении вагонов. Поэтому первоначально был выполнен комплекс исследований по обоснованию возможности переоборудования цистерн — цементовозов в цистерны для перевозки наливных грузов, в частности, для; перевозки дизельного топлива, с минимальными капиталовложениями: и обеспечением необходимых прочностных характеристик, согласно «Норм ...». Исследования проводились в три этапа. На первом этапе производился расчет прочности и устойчивости котла модифицированной, цистерны, положительные результаты которого позволили провести экспериментальные испытания цистерны на статическую и ударную прочность.

Расчеты напряженно-деформированного состояния (НДС) котла модифицированной цистерны были; выполнены в соответствии;. с требованиями «Норм ...» для 1-го и 3-го режимов нагружения, включая соударения и гидростатическое давление груза в 0,4 МПа. Подготовка данных о топологии конечно-элементной расчетной, схемы, расчет геометрических, характеристик- сечений несущих элементов вагона, вычисление' напряжений в элементах, распределение нагрузок в конструкции,, а также рисование расчетных схем проводилось с использованием специально разработанного в Инженерном центре ОВС прикладного программного комплекса.

Для описания подкрепляющих и несущих элементов конструкции котла были использованы пространственные пластинчатые восьми-узловые конечные элементы. В качестве глобальной системы координат при составлении расчетной схемы была выбрана правая декартовая система с центром на продольной оси вагона в плоскости среднего сечения котла. Ось «2» системы координат была направлена вдоль продольной оси вагона, ось «У» вертикально вверх. В качестве кинематических граничных условий в расчетной схеме были приняты следующие: в узлах расчетной

схемы, соответствующих местам опирания котла на фасонные лапы, были введены закрепления от перемещений по всем осям; в узлах расчетной схемы, соответствующих местам опирания котла на деревянные бруски лежневых опор, были введены закрепления по осям X и Y, а продольные перемещения разрешены.

При расчете было принято следующее допущение - материал конструкции работает в упругой стадии деформирования и обладает постоянными жесткостными характеристиками: модуль упругости -2,1хЮ3 МПа, коэффициент Пуассона - 0,3. Величина коэффициента запаса устойчивости при расчете методом МКЭ определялась как отношение критического внешнего давления по устойчивости оболочки к расчетной величине внешнего давления, помноженному на коэффициент начального отклонения формы.

Расчёты проводились автором диссертации с помощью программного комплекса «Космос», при участии к.т.н. Соколова A.M. (Инженерный центр ОВС г. Санкт-Петербург). Всего было выполнено три серии расчётов: с номинальными толщинами листов обечаек котла, с уменьшенными толщинами листов и с постановкой шпангоутов на котёл, для повышения его устойчивости.

Анализ полученных результатов расчётов позволил констатировать, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм....» в части прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек и при утонении их не более, чем на 10 - 15%. При толщинах верхнего листа котла менее 8,0 мм, в обечайке котла появляются повышенные напряжения, которые не удовлетворяют требованиям «Норм...» в части устойчивости при действии избыточного внешнего давления - 50 КПа. Возникновение внешнего давления такой величины возможно при образовании вакуума в котле в следующих случаях: при производстве слива груза через нижнее выгрузочное устройство и при закрытом верхнем люке; при быстром охлаждении паров груза внутри котла и при неисправности впускного предохранительного клапана; после пропарки цистерны и закрытом загрузочном люке с неисправным предохранительным клапаном.

На заключительном этапе компьютерного моделирования были выполнены проверочные расчёты варианта модификации котла цистерны с постановкой шпангоутов в районе люка-лаза. Расчеты показали, что даже при толщине верхнего и среднего листов котла в 7,0 мм при постановке шпангоутов напряжения в районе люка-лаза цистерны не превышают 120,0 МПа, что позволяет применять нижнее сливное устройство без опасения потери устойчивости котла при действии нормированного вакуума. При разработке рабочего проекта модификации котла цистерны была предусмотрена постановка усиливающих шпангоутов.

На следующем этапе исследований модифицированная цистерна была подвергнута экспериментальным испытаниям с целью сопоставления расчетных и экспериментальных данных о напряженно-деформированном -состоянии котла цистерны, а также оценки прочности его крепления к раме вагона.

В качестве объекта испытаний была использована цистерна-цементовоз после переоборудования её по документации, разработанной ПКБ ЦВ МГТС РФ - «Проект модернизации Ml647.00.000.».

Испытания на статистическую прочность проводились в соответствии с программой и методикой испытаний, согласованной с ВНИИЖТ и ЦВ МПС РФ, на испытательном полигоне ПГУПС на станции Предпортовая Октябрьской железной дороги.

При проведении статических испытаний котёл цистерны подвергался действию гидростатической нагрузки и избыточного внутреннего давления. Гидростатическая нагрузка создавалась заполнением котла водой, а внутреннее давление обеспечивалось накачкой воздуха от стационарного компрессора. Измерение величин деформации производилось с использованием самобалансирующего тензометрического моста СИИТ-3.

Алгоритм проведения испытаний котла цистерны включал следующие этапы. Первоначально котёл заполнялся водой и фиксировались показания измерительных приборов. После этого производился слив воды и вновь фиксировались показания датчиков.

Разница показаний датчиков принималась за относительную деформацию данного датчика при гидростатической нагрузке. Циклы налив-слив были произведены троекратно, а величина напряжений определялась как среднее арифметическое значение относительных деформаций по трём нагрузкам.

На следующем этапе экспериментальных исследований, после заполнения котла цистерны водой, производилось нагружение внутренним давлением. Первоначально была произведена опрессовка котла испытательным давлением 0,4 МПа, а затем давление снижалось до рабочего в 0,15 МПа. На всех этапах этого испытания производились замеры возникших деформаций. Цикл двухступенчатого нагружения внутренним давлением (0,0-0,15 МПа и 0,15-0,4 МПа) также был произведён троекратно и при расчёте напряжений принимались средние значения относительных деформаций по трём нагружениям.

В результате проведения испытаний были получены напряжения в местах установки тензодатчиков для нормативных режимов нагружения, рассчитаны суммарные, главные суммарные и эквивалентные напряжения. Анализ результатов испытаний позволил констатировать следующее. Наиболее нагруженной частью котла цистерны является зона люка-лаза, где максимальные напряжения составляют 0,76 от допускаемых (III режим, розетка18). В основной части конструкции котла-цистерны обеспечивается запас прочности с коэффициентом не менее 1,8. Сопоставление значений расчётных напряжений с экспериментальными, в соответствующих сечениях котла модифицированной цистерны, показало их хорошую сходимость, так как расхождение величин напряжений в наиболее нагруженных областях не превышало 15%.

Положительные результаты испытаний на статическую прочность котла модифицированной цистерны позволили приступить к испытаниям цистерны на ударную прочность. При этом учитывалось, что в процессе эксплуатации на цистерну действует комплекс динамических нагрузок, которые могут привести к усталостным разрушениям элементов котла, особенно в местах установленных заглушек и демонтированной системы пневматической разгрузки.

Методика испытаний модифицированной цистерны на ударную прочность, разработанная с участием автора, была согласована с ВНИИЖТ. Ударные испытания проводились на модернизированном стенде- горке ПГУПС на ст. Предпортовая Октябрьской железной дороги. Через каждую тысячу соударений производилось техническое обследование опытного вагона с целью выявления возможных повреждений, особенно котла и его крепления к раме цистерны. Проведённые испытания показали, что модифицированная цистерна подтвердила свои прочностные характеристики, т.к. повреждений котла и элементов его крепления к раме не было обнаружено, и она была рекомендована к эксплуатации.

В четвёртой главе диссертации анализируются результаты экспериментальных исследований по снижению внеплановых отцепок в текущий ремонт вагонов-цистерн из-за неисправностей тележек. Показано, что при модификации.цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов существенно изменяются её массовые и инерционные параметры. Кроме того, модифицированная цистерна должна отвечать повышенным требованиям- безопасности, вследствие огнеопасности перевозимого груза.

Поэтому в данном разделе работы были обобщены результаты исследований, проведённых автором, по снижению износов элементов ходовых частей цистерн, от которых в основном зависит безопасность движения вагонов.

Проведенный анализ показал, что главными неисправностями тележек, которые приводят к отцепкам вагонов, являются: неисправности колёсных пар (до 18%); отказы буксовых узлов (до 18,2%); неисправности деталей тележки (до 21,2%). Причём было обнаружено, что вероятность возникновения отказов в ходовых частях у одних вагонов значительно выше, чем у других вагонов.

Для установления основных причин возникновения интенсивных износов элементов тележек у «проблемных» вагонов была разработана уточнённая методика контроля параметров соединений элементов в тележке модели 18-100 при её ремонте и техническом обслуживании.

Методикой предусматривается проведение трёх видов контроля: первичного, текущего и экспертного.

Разработанная методика контроля параметров соединений элементов в тележке модели 18-100 была апробирована в транспортной компании «СТ», при организации мониторинга за техническим состоянием цистерн. Сначала было выявлено тридцать "проблемных" вагонов, у которых начался ускоренный неравномерный износ колёсных пар. Эти вагоны отцеплялись от составов и подвергались экспертному контролю без разборки ходовых частей с целью определения основных причин, которые вызывали нестандартную работу тележек.

Было выявлено три основных вида нарушения кинематики элементов тележек, которые оказывали наибольшее влияние на ускорение темпа нарастания неравномерного износа колёсных пар: перекос установки колесных пар в буксовых проёмах боковых рам тележек; перекос надрессорной балки относительно боковых рам тележки и угловая установка боковых рам на изношенные поверхности буксовых узлов колёсных пар. Путём измерений на специальном горизонтальном участке пути устанавливались углы обнаруженных перекосов, которые заносились в информационные карты этих вагонов, и вагоны отправлялись в контролируемую эксплуатацию, т.е. после каждого рейса цистерны производился приборный контроль износов колёсных пар. Под таким контролем вагоны нарабатывали предельные состояния по износам колёсных пар и отцеплялись в текущий отцепочный ремонт в вагонное депо для разборки и детального контроля износов элементов тележек.

Основные результаты проведённого исследования приведены на рис. 2,3,4. Анализ полученных результатов позволил констатировать следующее.

При перекосной установке колёсных пар в буксовых проёмах боковых рам могут возникать две главные схемы «а» и «б». В схеме «а» колесные пары как бы раздвинуты с одной стороны и сближены с другой. Такая схема перекоса колёсных пар относительно боковых рам наиболее неблагоприятно сказывается на подрезах (остроконечном накате) колёсных пар. Так, при перекосе колёсной пары (при а = 5 °) предельно допустимый

подрез гребня колёсной пары был обнаружен после пробега в 35 тыс. км. (Рис. 2.). Уменьшение угла перекоса колёсных пар по схеме «а» снижает темп неравномерного износа, однако надо стремится, ч т о а < 0,5 е . чтобы реализовывался вариант параллельности колёсных пар.

Угловая схема установки надрессорной балки относительно боковых рам также неблагоприятно сказывается на неравномерном износе как колёсных пар, так и букс, и фрикционных клиньев рессорного подвешивания. Так, при перекосе надрессорной балки относительно боковых рам тележки в а = 5 0 предельное состояние по подрезу гребней колёсных пар было выявлено после пробега в 90 тыс. км (рис.3). Уменьшение перекоса надрессорной балки за счёт правильного подбора размеров боковых рам, фрикционных клиньев, фрикционных планок и размеров элементов надрессорной балки снижает темп неравномерного износа колёсных пар и других элементов тележки.

Значительное влияние на ускоренный износ колёсных пар, корпусов букс и подшипников' оказывает перекосная установка боковых рам; тележки на буксовые узлы (рис. 4). Было выделено две схемы перекосной установки в этом опорном соединении: односторонний и двусторонний перекос (схемы «а» и «б»). Как показали эксперименты, наиболее неблагоприятной является схема «а» односторонней передачи боковых нагрузок на буксовые узлы. Так при перекосе в предельное

состояние по подрезу гребней колёсных пар было обнаружено после пробега в 45 тыс. км, (рис. 4). Уменьшение углов перекоса в схеме «а» существенно уменьшает темп нарастания неравномерного, износа. колёсных пар. Другая схема перекоса (схема «б») значительно меньше влияет на износ колёсных пар, но резко увеличивает вероятность отказа буксовых подшипников. Выполненные исследования позволяют констатировать, что нарушение кинематики в соединениях элементов тележки модели 18-100 самым существенным образом влияет на износы колёсных пар и других элементов. Поэтому, в последующих подразделах данной работы, были разработаны и испытаны специальные регулировочные элементы для модернизации тележек модели 18-100:

модернизированный скользун тележки грузового вагона, регулировочная накладка буксового узла тележки и стенд для проверки правильности монтажа тележки модели 18-100. Приоритет этих устройств зафиксирован в полученных свидетельствах на полезные модели: №2318 от 26.09.2003 г.; №Ш014 от 20.06.2003г., № И1013 от 20.06.2003г.

Устройства были изготовлены и испытаны на вагонах транспортных компаний «СТ» и «М.СБ.» и показали положительные результаты.

Пятая глава диссертации посвящена разработке методики и анализу результатов адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей вагонов-цистерн. Показано, что нарушения в процессе продвижения поездопотоков, вызванные возникновением неисправностей в подвижном составе, создают опасные ситуации, снижают регулярность перевозок, увеличивают незапланированные простои вагонов и ухудшают экономические показатели железных дорог. Поддержание грузовых: вагонов на высоком техническом уровне осложняется тем, что вагонный парк за последнее десятилетие существенно постарел, а система его технического обслуживания не только не была перестроена на рыночных принципах, но даже ухудшила качество своей работы. Поэтому становится актуальной задача модернизации систем технического обслуживания (СТО) грузовых вагонов с учётом положительного опыта, накопленного в развитых зарубежных странах, таких как США, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия и Япония.

В данном разделе диссертации автором была разработана методика адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов для транспортных компаний. В основу методики были положены определенные концептуальные положения. Учитывалось, что рассматриваемая часть вагонного парка является контролируемой собственностью транспортной компании, которая должна выполнять персонифицированный объём работ с приемлемой рентабельностью. При организации технического обслуживания (ТО) необходимо учитывать как алгоритм работы транспортной компании, так и экономику логистических цепочек, транспортную составляющую которых выполняет тот или иной вагон. Была разработана следующая схема упреждающего технического

обслуживания ходовых частей грузовых вагонов, которая приведена на рисунке 5.

Рис.5. Схема упреждающего технического обслуживания грузовых

Компоненты, на основе которых формируется стратегия управления техническим обслуживанием (ТО) и ремонтом подвижного состава транспортной компании, образуют систему из четырёх взаимосвязанных больших блоков: входного, информационного, модельного и прикладного.

Входной блок объединяют ряд подблоков, в которых концентрируется первичная информация следующих видов: об алгоритме работы того или иного вагона; структуре логистической цепочки ТЭО и экономической ответственности за недоставку груза «точно в срок» и

соответствующего качества; прогноз технического состояния вагона и вероятности безотказной работы в процессе перевозок; ценовые аспекты перевозки данного груза и возможных затрат на проведение ТО; варианты возможного проведения адаптивного ТО с обеспечением гарантированной безотказности работы вагона в логистической цепочке.

Информационный блок представляет собой специализированную базу данных, объединяющую информацию о подвижном составе, номенклатуре ремонтно-восстановительных и профилактических воздействий, узлах лимитирующих надёжность подсистем вагонов. В этой же или связанной с ней базе данных собирается и обобщается в статистические формы информация о наработках и взаимном влиянии подсистем вагонов друг на друга, характеризующих изменение их технического состояния в зависимости от пробега вагона.

Третий блок объединяет модели расчёта трёх уровней: периодичности ТО, наработок до проведения предупредительных ремонтов и наработок до капитальных ремонтов и списания. Это позволяет в зависимости от имеющейся информации выбирать ту или иную стратегию (модель) принятия решений. В этом блоке отражается сложный характер взаимодействия различных уровней ремонтно-профилактических воздействий. В частности, периодичность технических обслуживании определяет периодичность сопутствующих ремонтов и темп снижения работоспособности основных подсистем вагона.

В целом этот блок можно представить в виде базы специализированных приложений для принятия решений по реализации ремонтно-профилактических работ.

Четвёртый блок представляет собой специализированную базу приложений, реализующих непосредственные процедуры формирования адресного ремонтно-профилактического обеспечения подвижного состава транспортной компании. Предполагается возможность реализации как прямого, так и обратного алгоритма формирования стратегий управления ТО и ремонтом подвижного состава.

Разработанная схема упреждающего технического обслуживания

грузовых вагонов была апробирована в транспортной компании «М.СБ.» только в отношении ходовых частей модифицированных цистерн для перевозки светлых нефтепродуктов и показала положительные результаты.

Для проведения экспериментов с модифицированными цистернами был выбран полигон замкнутого маршрута между станциями А и Б Молдавской республики, где проходили эксплуатацию двадцать цистерн фирмы «М.СБ.».

Испытания проводились в течение 2001 и 2002г. в рамках обычной эксплуатации этих вагонов. Сущность эксперимента состояла в том, что десять модифицированных цистерн были подготовлены к перевозкам по действующим в МПС нормам, а остальные десять цистерн были подвергнуты дополнительному сервисному обслуживанию в транспортной компании «М.СБ.» по методике, приведённой в данной работе. При сервисном обслуживании цистерн особое внимание было сконцентрировано на модернизации тележек модели 18-100 путём постановок в буксовые узлы регулировочных накладок, специальных локеров (разработанных в Инженерном центре объединения вагоностроителей), и регулируемых скользунов, а правильность монтажа тележек проверялась на специальном стенде.

В результате проведённых регулировок соединений элементов тележек были установлены следующие их параметры: зазоры в буксовом узле между ограничительными приливами букс и челюстями боковой рамы - продольные (2,0-ьЗ,0мм), поперечные - (3,0*4,0мм); занижение фрикционных клиньев - 2,0-И,0мм; непараллелыюсть колёсных пар в тележке не более 0,5°; зазоры в скользунах-2,0Л4,0мм; неперпендикулярность надрессорной балки относительно боковых рам не более 1,0°. Все вагоны (серийные и опытные) эксплуатировались в одном составе в течение полутора лет при суммарном пробеге в 100 тыс. км. Однако серийные цистерны проходили обслуживание только по системе МПС РФ, а для опытных цистерн дополнительно проводилось адресное упреждающее техническое обслуживание без отцепки от состава. Упреждающее техническое обслуживание состояло в регулировании зазоров в скользунах и в замене регулировочных накладок в буксовых

узлах тележек для выравнивания показателя износа колёсных пар. Проведенные эксплуатационные испытания модифицированных цистерн на модернизированных тележках модели 18-100 с применением адресного упреждающего технического обслуживания подтвердили эффективность этих мероприятий, так как отцепки во внеплановый текущий ремонт снизились в три раза.

Был также выполнен оценочный расчет экономической эффективности использования под модифицированной цистерной модернизированной тележки модели 18-100, который показал, что обеспечивается годовая экономия более 7,0 тыс. долларов США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км., в сравнении с аналогичным вагоном на серийных тележках.

Заключение

Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании позволил констатировать следующее.

1. Проведённый анализ конструктивных особенностей разных типов цистерн явился основой для формирования обобщённой схемы этого вида подвижного состава и алгоритма модификации цистерн с экономически обоснованными затратами.

2. Выполненная модификация цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов и проведённые исследования её технических характеристик выявили следующее:

- проверочный расчёт прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек установил, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм... » и может быть рекомендована к эксплуатации. Однако для обустройства котла нижним сливным устройством он должен быть усилен постановкой шпангоутов в районе люка-лаза;

- экспериментальные испытания на статическую прочность подтвердили предыдущий вывод, а сопоставление значений

расчётных и экспериментальных величин напряжений выявило расхождение не более 15%;

- испытания цистерны на ударную прочность при расчётном количестве циклов соударений не выявили повреждений котла и элементов его крепления к раме вагона. Цистерна была рекомендована к эксплуатации на путях МПС РФ.

3. Анализ основных неисправностей, возникающих при эксплуатации цистерн на тележках модели 18-100, явился основой для разработки уточнённой методики контроля ходовых частей грузовых вагонов при их ремонте и техническом обслуживании в эксплуатации. Применение этой методики позволяет анализировать реальную работоспособность элементов ходовых частей и устанавливать рациональные циклы их ремонта и технического обслуживания.

4. Эксплуатационные испытания модифицированных цистерн позволили установить закономерности возникновения неравномерного износа колёсных пар из-за перекоса их установки в буксовых проёмах боковых рам, неперпендикулярности надрессорной балки боковым рамам и угловой установки последних на буксовые узлы, что способствовало разработке регулировочных элементов для модернизации тележек модели 18-100 в условиях транспортной компании.

5. Разработанные и испытанные регулировочные элементы для модернизации тележки модели 18-100 (регулируемый скользун и буксовая накладка), а также стенд для проверки правильности монтажа тележки повышают её работоспособность и снижают трудоёмкость технического обслуживания и ремонта вагонов.

6. Разработанная и апробированная методика адресного упреждающего обслуживания ходовых частей цистерн для транспортных компаний позволяет снизить количество внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт и улучшить транспортное обслуживание потребителей.

7. Оценочный расчёт экономической эффективности применения под модифицированными цистернами модернизированных тележек модели 18-100 показал, что годовая экономия составляет более 7 тыс. дол. США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Морчиладзе И.Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании: Монография. - СПб, ООО «Издательство «ОМ-Пресс», 2003. - 132с.

2. Морчиладзе И.Г. Модернизация системы технического обслуживания грузовых вагонов. - СПб.: ПГУПС, 2003. - с.211-215.

3. Морчиладзе И.Г. Экономическая оценка совершенствования технологии технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов. - СПб.: тезисы III НТК «Подвижной состав XXI века», 2003. -с. 15.

4. Морчиладзе И.Г., Додонов А.В. Методика контроля размеров элементов тележки 18-100 при ремонте и эксплуатации. - СПб, ООО Издательство « ОМ-Пресс», 2003. - с.44

5. Морчиладзе И.Г. Стенд для проверки монтажа тележки грузового вагона. Свидетельство на полезную модель №2318 от 26.06.2003г. (Грузия).

6. Морчиладзе И.Г. Регулировочная накладка буксового узла грузовой; тележки. Свидетельство на полезную модель №Ш014 от 20.06.2003г (Грузия).

7. Морчиладзе И.Г. Скользун тележки грузового вагона. Свидетельство на полезную модель №Ш013 от 20.06.2003г. (Грузия).

Подписано к печати 22.01.04г. Печ.л.-1,4 Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16 Тираж 100 экз. Заказ № $3_

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

»-23 7 9

РНБ Русский фонд

2004-4 19956

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Морчиладзе, Илья Геронтьевич

Введение.

1. Краткий анализ современного состояния и направлений развития конструкций и технического обслуживания вагонов-цистерн.

1.1. Анализ исследований по совершенствованию конструкций и методов технического обслуживания вагонов-цистерн.

1.2. Постановка задач исследования но модификации конструкции и технического обслуживания вагонов-цистерн в транспортных компаниях.

2. Формирование алгоритма модификации конструктивных схем вагонов-цистерн.

2.1. Анализ конструктивных особенностей разных типов вагонов-цистерн.

2.2. Разработка алгоритма модификации конструктивных схем вагоновцистерн.

Выводы по разделу 2.

3. Исследование технических характеристик цистерны-цементовоза, модифицированной для перевозки светлых нефтепродуктов.

3.1. Изменение конструктивной схемы цистерны-цементовоза при ее модификации.

3.2. Расчет прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны.

3.3. Испытания модифицированной цистерны па статическую прочность.

3.4. Испытания модифицированной цистерны на ударную прочность.

3.5. Разработка требований к отбору цистерн, подлежащих модификации.53 Выводы по разделу 3.

4. Экспериментальные исследования по снижению внеплановых отцепок в текущем ремонте вагонов-цистерн из-за неисправности тележек.

4.1. Анализ основных неисправностей, возникающих при эксплуатации вагонов на тележках модели 18-100.

4.2. Методика контроля параметров соединений элементов в тележке 18-100 при ее ремонте и техническом обслуживании.в эксплуатации.

4.3. Алгоритм проведения контроля параметров соединений в тележке

18-100.

4.4. Результаты апробации методики контроля параметров соединений элементов в тележке 18-100 в эксплуатационных условиях.

4.5. Разработка и испытание съемных регулировочных элементов, повышающих работоспособность и снижающих трудоемкость технического обслуживания и ремонта тележек.

Выводы по разделу 4.

5. Разработка методики и анализ результатов адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей вагонов-цистерн.

5.1. Анализ систем технического обслуживания грузовых вагонов.

5.2. Методика адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов для транспортных компаний.

5.3. Анализ результатов применения адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей цистерн в чранспортной компании.

5.4. Оценочный расчет экономической эффективности использования под модифицированной цистерной модернизированной тележки 18-100.

5.5. Пояснительная записка к оценочному расчёту экономической эффективности эксплуатации тележек грузовых вагонов.

Выводы по разделу 5.

Введение 2003 год, диссертация по транспорту, Морчиладзе, Илья Геронтьевич

Железнодорожный транспорт составляет основу транспортной системы Российской Федерации и призван, во взаимодействии с другими видами транспорта, своевременно и качественно обеспечивать транспортное обслуживание населения и всех отраслей экономики страны. Проводимая реформа железнодорожного транспорта, в первую очередь, направлена на ликвидацию законодательных и экономических противоречий его функционирования в условиях рыночной экономики и повышения конкурентоспособности на рынке транспортных услуг. Поэтому при реформировании железнодорожного транспорта главное внимание уделяется решению следующих стратегических задач: повышению устойчивости работы транспорта, его доступности, безопасности и качества предоставляемых им услуг; формированию единого рынка транспортных услуг; разделению функций и дальнейшему развитию конкуренции в сфере перевозок грузов и ремонта подвижного состава; равноправного обеспечения доступа к инфраструктуре федерального железнодорожного транспорта независимых компаний - операторов и пользователей подвижного состава.

В результате проводимой реформы на железнодорожном транспорте, в последние годы, сформировалось значительное количество операторских и транспортных компаний, которые управляют работой основной части парка грузовых специализированных вагонов.

Необходимость учета интересов потребителей транспортной продукции, стремление повысить конкурентоспособность железнодорожных транспортно — грузовых комплексов - требуют применения адаптивного подхода к модификации вагонов, приспосабливая их к перевозке тех грузов, которые предлагает рынок. При этом транспортпые компании стремятся обеспечить для потребителей: сокращение расходов на перевозку, доступность транспорта в любое время, гарантированную сохранность и доставку груза «точно в срок». В связи с этим, актуальной становятся проблема модификации конструкции и технического обслуживания, особенно специализированных грузовых вагонов, в условия транспортных компаний. Созданию новых и совершенствованию существующих грузовых вагонов посвящены монографии и научные труды многих учёных ВНИИЖТа, ГосИИИВа, МИИТа, ПГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов.

Однако эти исследования в основном посвящены выбору конструктивных схем и оптимальных параметров грузовых вагонов, без учета возможных модификаций их для перевозки различных грузов и проведения модернизаций технического обслуживания, с целью повышения эксплуатационной надёжности данного типа вагонов. В тоже время, непостоянность и непредсказуемость рыночного спроса делает часто нецелесообразным создание больших потенциальных провозных возможностей однотипного подвижного состава. Отсюда становится актуальной задача организации гибких и надежных провозных возможностей транспортной компании, способных быстро отреагировать производством на возникший спрос транспортных услуг. Решение этой задачи, в условиях конкуренции, наиболее эффективно достигается за счёт быстрой модификации подвижного состава.

Цель работы состояла в проведении комплексных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании, с целью повышения конкурентоспособности и экономической эффективности железнодорожных перевозок.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Разработан уточненный алгоритм модификации цистерны - цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

2. На основе компьютерного моделирования и натурных испытаний исследованы характеристики прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны.

3. Усовершенствованы мелодики контроля кинематики элементов тележки 18-100 и её адресного упреждающего технического обслуживания, применение которых повышает безогцепочпый пробег вагонов.

4. Установлены закономерности снижения неравномерных изпосов колёсных пар при применении съёмных регулировочных элементов в соединениях частей тележки 18-100.

Практическая ценность и реализация работы. Практическое использование уточнённого алгоритма модификации грузовых вагонов позволило освоить переоборудование цистерн - цементовозов в цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов в промышленных масштабах. Разработанные съёмные регулировочные элементы в соединениях частей тележек 18-100 успешно прошли эксплуатационные испытания на цистернах и обеспечили повышение их ресурса и снижение трудоёмкости технического обслуживания и ремонта. Внедрение методики адресного упреждающего технического обслуживания цистерн в транспортных компаниях «М.СБ» и «СТ» позволило в два раза повысить безогцепочный пробег вагонов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно - технических советах и конференциях: в Департаменте вагонного хозяйства МГ1С (1999 - 2002г.г.), на IITC управления Горьковской дороги (2002г.), НПК Октябрьской дороги (2002г.), на научных семинарах кафедры «Вагоны» и НИЛ «Динамика вагонов» ПГУПС (2003г.), на Международной конференции «Подвижной состав XXI века» в Санкт-Петербурге (2003г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одной монографии и шести печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, приложения и изложена на 119 странице машинописного текста. Список использованных источников насчитывает 70 наименований.

Заключение диссертация на тему "Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании"

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 5

1. Анализ систем технического обслуживания грузовых вагонов выявил, что использующаяся в СНГ система текущего обслуживания и ремонта грузовых вагонов требует модернизации путём придания ей свойств большей адаптивности к различным условиям эксплуатации с учётом реального технического состояния вагонов.

2. Транспортным компаниям целесообразно организовать дополнительную систему технического сервиса, которая обеспечила бы предотвращение внеплановых отцепок от поездов в текущий ремонт, что является важным фактором повышения экономической эффективности транспортного обслуживания потребителей.

3. Разработанная методика адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов для транспортных компаний позволяет снизить количество внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт в три раза и улучшить качество транспортного обслуживания потребителей.

4. Оценочный расчёт экономической эффективности применения под модифицированными цистернами модернизированных тележек 18-100 показал, что годовая экономия составляет более 7 тыс. дол. США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км.

Заключение

Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагопа-цистерны в условиях транспортной компании позволил констатировать следующее.

1. Проведённый анализ конструктивных особенностей разных типов цистерн явился основой для формирования обобщённой схемы этого виды подвижного состава и алгоритма модификации цистерн, с экономически обоснованными затратами.

2. Выполненная модификация цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов и проведённые исследования её технических характеристик выявили следующее:

- проверочный расчёт прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек установил, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм.» и может быть рекомендована к эксплуатации. Однако для обустройства котла нижним сливным устройством, он должен быть усилен постановкой шпангоутов в районе люка-лаза;

- экспериментальные испытания на статическую прочность подтвердили предыдущий вывод, а сопоставление значений расчётных и экспериментальных величин напряжений выявило расхождение не более 15%;

- испытания цистерны на ударную прочность при расчётном количестве циклов соударений не выявили повреждений котла и элементов его крепления к раме вагона. Цистерна была рекомендована к эксплуатации на путях МГ1С.

3. Анализ основных неисправностей, возникающих при эксплуатации цистерн на тележках 18-100 явился основой для разработки уточнённой методики контроля ходовых частей грузовых вагонов при их ремонте и техническом обслуживании в эксплуатации. Применение этой методики позволяет анализировать реальную работоспособность элементов ходовых частей и устанавливать рациональные циклы их ремонта и технического обслуживания.

4. Эксплуатационные испытания модифицированных цистерн позволили установить закономерности возникновения неравномерного износа колёсных пар из-за: перекоса их установки в буксовых проёмах боковых рам, неперпендикулярности надрессорной балки боковым рамам и угловой установки последних на буксовые узлы, что способствовало разработке регулировочных элементов для модернизации тележек 18-100 в условиях транспортной компании.

5. Разработанные и испытанные регулировочные элементы для модернизации тележки 18-100 (регулируемый скользун и буксовая накладка), а также стенд для проверки правильности монтажа тележки повышают её работоспособность и снижают трудоёмкость технического обслуживания и ремонта вагонов.

6. Разработанная и апробированная методика адресного упреждающего обслуживания ходовых частей цистерн для транспортных компаний позволяет снизить количество внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт и улучшить транспортное обслуживание потребителей.

7. Оценочный расчёт экономической эффективности применения под модифицированными цистернами модернизированных тележек 18-100 показал, что годовая экономия составляет более 7 тыс. дол. США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км.

Библиография Морчиладзе, Илья Геронтьевич, диссертация по теме Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

1. Абрамов А.П. Повышение эффективности использования грузовых вагонов. -М.: Транспорт, 1967. 57с.

2. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. — М.: Трансжелдориздат, 1961. 382с.

3. Астахов П.Н. Сопротивление движению железнодорожного подвижного состава.-М.: Транспорт, 1966. 178с.

4. Бороненко Ю.П. Исследование влияния инерционных и геометрических характеристик цистерн на их ходовые качества: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. к.т.н./БИТМ.-Брянск, 1977. 19с.

5. Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Сорокин Г.Е. Расчёт узлов вагонов на прочность МКЭ. Учебное пособие и руководство к использованию учебным пакетом программ. Л.:ЛИИЖТ, 1991. - 39с.

6. Вагоны/Л.А.Шадур и др. М.: Транспорт, 1980. - 439с.

7. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. РД 24.050.37 90.

8. Варава В.И. Прикладная теория амортизации транспортных машин.-Л.:Изд-во ЛГУ, 1986. 188с.

9. Вершинский С.В. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1991. - 360с.

10. ГОСТ 16504 81 «Испытания и контроль качества продукции».

11. ГГребен-'Юк П.Т. и др. Тяговые расчеты: Справочник. М.: Транспорт, 1987.-272с.

12. Гриб В.В. Метод прогнозирования ресурса узлов трения. Надёжность и контроль качества, 1979, №4. - с 21 - 23.

13. Джост Jl., Шофилд Дж. Экономия энергии с помощью трибологии: Технико — экономическое исследование. Трение и износ. 1982, т.З, №2, с.356-366.

14. М.Дудкин Е.П. Экспериментально теоретические основы выбора параметров ходовых частей вагонов промышленных железных дорог: Автореф. дис. на сосиск. уч. степ, д.т.н. - СПб.:ЛИИЖТ, 1991.-55с.

15. Железные дороги мира 1991-2003 г.

16. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. — 382с.

17. Ивашов В.А., Орлов М.В. Вагонное хозяйство. Учебник .- Екатеринбург. : Изд-во УрГапс, 1998.-205с.\

18. Игнатенков Г.И. Создание комплекса специализированных вагонов на основе метода адаптативного конструирования: Дис. на соиск.уч.степ. д.т.н-СПб.: ПГУПС, 200.-408с.

19. Инструкция по ремонту тележек грузовых вагонов. РД 32 ЦВ 052-99 от 21.05.199.-87 с.

20. Инструкция по осмотру, ремонту и освидетельствованию колёсных пар. ЦВ 3429-76. -87с.

21. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками. 3-ЦВРК-2001.-106 с.

22. Карпов Б.М. Некоторые вопросы методики выбора оптимальных параметров грузовых вагонов.- М.:Транспорт,1972.-с20-26.

23. Конструирование и рассчёт вагонов/Под ред. В.В. Лукина.- М.:УМК МПС России,200.-731с.

24. Котуранов В.Н. и др. Нагруженность элементов вагонов.-М.:Транспорт, 1991.-238 с.

25. Лукинский B.C. и др. Логистика автомобильного транспорта.- М.: Финансы и статистика , 2002.-280 с.

26. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и новой техники на железнодорожном транспорте. М.: МПС Nr-32672 от 30 ноября 1962 г.

27. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте .- М.: МПС РФ, приложение к указанию МПС от 31.09.1998 г. NB-1024У.-123 с.

28. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно технического прогресса на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1991 г.

29. Методические указания по определению экономической эффективности капитальных вложений и технических решений в транспортном строительстве.-М.: Оргтрансстрой, 1974.-124с.

30. Морчиладзе И.Г., Додонов А.В. Методика контроля размеров элементов тележки 18-100 при ремонте и эксплуатации.-СПб.: «ОМ-Пресс», 2003.-64с.

31. Морчиладзе И.Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании.-СПб.: «ОМ-Пресс», 2003. 158 с.

32. Николайчук В.Е. Логистика. СПб:Питер, 2002.-160с.

33. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). -М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.-317с.

34. Новые специализированные вагоны за рубежом. М.:НИИ ИНФОРМтяжмаш, 1977. №5-77-37

35. Орлов А.П. и др. Сопротивление движению вагонов от стрелочных переводов и кривых. М.: Вестник ВНИИЖТа, 1969, №8. - с.44-47

36. Орлов В.Н. Экономическая эффективность ускорения оборота грузового вагона. Труды ХИИТ, вып. XXVII. Трансжелдориздат, 1958г. 36 с.

37. ОСТ 32.55-96 «Система испытаний подвижного состава. Требования к составу, содержанию, оформлению и порядку разработки программ и методик испытаний и атгестации методик испытаний».

38. Отчёт о НИР: «Теоретические, экспериментальные исследования по выявлению причин повышения износа гребней колесных пар грузовых вагонов.» М.: ВНИИЖТ, 1995.-57с.

39. Правила техники безопасности и производственной санитарии при техническом обслуживании и ремонте вагонов. ЦВ/64 М.: Транспорт, 1992.-86с.

40. Г1етров Г.И. Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути: Автореферат дис. на соиск. уч. степени д.т.н.: М.: МИИТ, 2000. - 48с.

41. Приказ Министра путей сообщения РФ «О Федеральном железнодорожном транспорте» от 7.09.1995 № 13Ц.

42. Прочность и безопасность подвижного состава железных дорог / под ред. А.Н. Савоськина/- М.: Машиностроение, 1997.-288с.

43. Расчёт вагонов на прочность / Под ред. Л.А. Шадура/ М.: Машиностроение, 1978. - 432с.

44. Расчёт грузовых вагонов на прочность при ударах /Под ред. Е.П. Блохина./ М.: Транспорт, 1989.-223с.

45. Розин А.А. Метод конечных элементов. Л.: Энергия, 1971. - 241с.

46. Ромен Ю.С. и др. Пути снижения повреждаемости тележек грузовых вагонов / Ж.д. транспорт, вып.З. 1999. - С23-25.

47. РД 24.050.37-95 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества» ГосНИИВ, 1995. -102с.

48. Себестоимость железнодорожных перевозок. Под ред. В.Н.Орлова.-М.гТранспорт. 1965. 112 с.

49. Сендеров Г.К., Поздина Е.А. Совершенствование системы ремонта грузовых вагонов/Ж.д. транспорт. 1999. -№12, - с.61-66

50. Сенько В.И. Совершенствоание организации технического обслуживания и текущего ремонта грузовых вагонов на полигоне железной дороги. -Гомель: БелИИЖТ, 1986.-46с.

51. Сенько В.И., Чернин И.Л., Бычек И.С. «Техническое обслуживание вагонов. Организация ремонта грузовых вагонов в депо». Учебное пособие Гомель: БелГУТ, 2002 - 371 с.

52. Скиба И.Ф. Организация, планирование и управление на вагоноремонтных предприятиях. М.: Транспорт, 1978.-343с.

53. Смехов А.А. Введение в логистику. М.: Транспорт, 1993. - 112с.

54. Смехов А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка. М.: Транспорт, 1998.- 120с.

55. Соколов М.М. и др. Динамическая нагруженность вагона. М.: Транспорт, 1981. - 206с.

56. Соколов М.М. и др. Измерение и контроль при ремонте и эксплуатации вагонов. М.: Транспорт, 1991.-157с.

57. Соколов М.М. Диагностирование вагонов М.: Транспорт, 1990. - 197с.

58. Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок. -М.: Труды ВНИИЖТа, вып. 545, 1975.-102с.

59. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов: Справочное пособие. М.: Издательство стандартов, 1996.-215с.

60. Степанов Л.А. и др. Улучшение использования подвижного состава железных дорог. М.: Транспорт, 1975.-63с. . •

61. Столярова Т.А. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и внедрения новой техники. Учебное пособие. -СПб.:ЛИИЖТ, 1965.-35с.

62. Страковскй И.И. Сопротивление вагонов при скатывании с горки в зимнее время. М.:Трансжелдоиздат, 1952.-129с.

63. Технология вагоностроения и ремонта вагонов / Под. ред. B.C. Герасимова М.: Транспорт, 1988. - 381с.

64. Типовой технологический процесс технического обслуживания грузовых вагонов. М.: ТК234, ПК БЦВ МПС, 1996. - 34с.

65. Транспортная логистика / Под ред. Л.Б. Миротина. М.: Транспорт, 1996. -211с.

66. Устич П.А. и др. Надёжность рельсового нетягового подвижного состава. М.: ИГ «Вариант», 1999. - 416с.

67. Хусидов В.Д. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1991.-360 с.

68. Цистерны: Справочное пособие / В.К. Губенко, А.П. Никодимов, Г.К. Жилин и др. -М.: Транспорт, 1990.-151с.

69. Шпак А.Н. Вагоны зарубежных железных дорог. М.: Трансжелдориздат, 1956.-237с.

70. Яковлев В.Ф. и др. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. -М.: Транспорт, 1990,-279с.