автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Оценка характеристик технической базы деповского ремонта вагонов с учетом их основных параметров

1

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ШИТ)

На пг.нвш рукописи

МУРАВЬЕВ. Сергей Николаевич

УДК 629.46.00-1.67 (043.3)

«I

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДЕПОВСКОГО РЕМОНТА ВАГОНОВ С УЧЕТОМ ИХ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность 05.22.07 - Полпилкси состав ле-лезных дорог к тяга

поездов

Автореферат диссертации на ссиск.?.;;;;е ученой степени кандидата технических наук

Моекга - 1994

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения. • •

Научный руководитель -■Официальные оппоненты -

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор БОЛОТИН М.М.

доктор технических наук, профессор ГОРСКИЙ A.B.; кандидат технических наук, доцент СЕРГЕЕВ H.A.

ПКВ ДВ МПС-РФ.•

Защита диссертации состоится "¿3" 1994 г.

в /3 ~ ч на заседании'диссертационного совета Л 114.05.05 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 101475, ГСП-4, Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " 1994 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор 'В.Н.ФИЛИППОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ-

Актуальность проблемы. Анализ отечественного опыта ремонта грузовых вагонов показывает, что в настоящее время, несмотря на снижение грузооборота на сети железных дорог РФ, продолжает оставаться 'актуальной проблема совершенствования вагоноремонтной базы. После образования CHI'" и отхода ко вновь образовавшимся государствам целого ряда предприятий по ремонту грузовых вагонов, таких как, например, вагоноремонтные заводы в Баку, Владикавказе, Кизил-Арвате и др., в РФ' обострилась задача охвата капитальным ремонтом цистерн, которые ранее ремонтировались за пределами России на этих заводах. Такая ситуация характерна для всего napta грузовых вагонов F4J,

В связи с вышесказанным к существовав-лей ранее проблеме определения потребной мощности вагоноремонтной базы, неравномерного распределения производственных мощностей по сети лелеемых дорог добавилась задача перепрофилирования ряда ремонтных предприятий с одного вида ремонта {например, деповского) на другой (капитальный), а также - с ремонта одного типа вагонов на другой тип. Некоторым предприятиям, например, депо Тайшет, наряду с выполнявшимся ранее деповским ремонтом цистерн, приходится заниматься eise и их капитальным ремонтом. Освоили производство цистерн Рославльский и Саранский заводи.

Ухудшающееся техническое состояние вагонов стало характерней тенденцией последнего времени. Вызвано оно, прежде всего, нехваткой современных вагонов, которые отвечали бы всем необходимым требованиям. Однако возможность создания нового грузового вагона крайне проблематична из-за нехватки средств. Вагонный парк неуклонно стареет. Его своевременное обновление в условиях непомерно высоких цен становится маловероятным. Так в 1993 году получено всего 10,5 тысяч новых загонов. По сравнению с 1939 годом к 1994 году количество крытых вагонов сократилось на 5,3%, а количество неисправных среди них увеличилось на 27%. По цистернам зто выглядит как 13,1% и 8.6Х, а по всему парку - 4,7Х и 34,27..

К марту 1994 года количество неисправных вагонов на сети железных дорог России достигло 109 тыс. вагонов. Это более 10Х от всего вагонного парка. В 1993 году одна треть всех крувений

на железных дорогах происходила из-за неисправностей вагонов.

Тяжелое финансовое положение предприятий, входящих в АО "Желдорреммаш", привело к'тому» что в 1993 году общий объем выпуска товарной продукции этими предприятиями снизился почти на-10% по сравнению с 1992 годом, а в первом квартале 1994 года это падение достигло уде 22,5Х. У предприятий не хватает средств на производственные нужды, т.к. 75% всех финансовых поступлений идут на зарплату.

Такое положение ведет к снижению качества ремонта вагонов, происходит неполный охват вагонов ремонтом, • что отрицательно сказывается на безопасности движения поездов. Вовремя не устраненные дефекты накапливаются и ато, в свою очередь, приводит к' увеличению объема ремонта вагонов при последующих ремонтах. Таким образом, складывается крайне негативная ситуация, когда железнодорожники вынуждены эксплуатировать не до конца отремонтированный подвижной состав. Экономические издержки из-ва аварий и внезапных отказов велики и поэтому устранение недостатков в вагоноремонтном производстве является актуальным направлением научных исследований и эффективности работы всего вагонного хозяйства. '

В настоящее' время в условиях радикальных экономических пе-*

ремен необходимо, принимая во внимание возрастающее влияние рыночных факторов в экономике страны, , предусмотреть возможность наиболее эффективного использования имеющихся в РФ производственных мощностей по ремонту грузовых вагонов и своевременного ввода в строй новых вагоноремонтных предприятий. Поэтому большое внимание в данной работе было уделено разработке такого программного комплекса, с помощью которого можно было бы оценивать прогнозное, значение потребной мощности вагоноремонтной базы на уровне одной дороги, группы или сети дорог.

Цель исследования. Целью настоящей диссертационной работы является разработка методологических подходов для расширения исследований в области ремонта грузовых вагонов, создание методики определения необходимой производственной мощности вагоноремонтной базы на сети железных дорог РФ с учетом основных параметров грузовых вагонов и структуры вагонного парка. , В с оответствии с поставленной целью л работе' реш&ны следующие еад'.чи:

)

1) разработан алгоритм и программа "PLAN RF" для расчета потребной мощности вагоноремонтной базы сети железных дорог РХ> и распределения плана ремонта по дорогам и депо с учётом таких параметров вагонов как статическая и динамическая нагрузки вагонов, их грузоподъёмность;

2) построены математические модели, связывали":

- статическую и динамическую нагрузки различных типов вагонов,

- производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства, фактическую энергоемкость труда, дол» ручного труда в основном производстве' и съем вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных дорог РФ;

3) исследовано влияние основных параметров вагонов на характеристики вагоноремонтной базы;

4) исследовано влияние структуры парка ваг'онов на характеристики вагоноремонтной базы;

5) исследовано влияние основных характеристик вагоноремонтной базы на дефицит (резерв) ремонтной базы; (

6) определены характеристики вагоноремонтной базы для су-ществуюетх и ожидаемых (возможных) параметров вагонов и структуры парка;

7) подтверхдена возможность использования программы "PLAN RF" для исследования характеристик вагоноремонтной Сазы и ее (программы) далжейкего совершенствования.

•Методика исследования. Для решения поставленных. задач использовались методы математического анализа, математической статистики и теории вероятностей.

Исследорамие выполнено с учетом статистических данных, полученных из технической документации, а такхе - в результате опроса квалифицирован»!!-/, специалистов с использованием специальных расчетных методов и IIKAI. Проведены технико-зкономические расчеты. В работе использованы возможности графического отображения информации на Пс'ЬМ.

В процесс^ исследования изучена литература по рассматриваемом в диссертсЩии вопросам.

Научная новизна работы состоит в:

- постановке задачи и разработке методики сценки влияния

основных параметров вагонов и структуры парка вагонов на характеристики вагоноремонтной базы; ,

- построении математических однофакторных и многофакторных моделей, связывающих:

а) статическую и динамическую нагрузки различных типов вагонов,

б) производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства, расход электроэнергии на вагон, долю ручного труда на основном производстве и съём вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных дорог РФ;

- разработке алгоритма и программы "PLAN RF" для расчёта потребности грузовых вагонов в ремонте на сети железных дорог РФ и распределения плана ремонта по дорогам и депо с использованием полученных математических моделей;

- разработке методики оценки влияния показателей вагоноремонтного производства на съём вагонов' с одной ремонтной позиции;

- разработке методики определения-характеристик вагоноремонтной базы для существующих и ожидаемых (возможных) параметров вагонов и структуры парка.

Практическая значимость работы опре- • деляется следующими результатами:

- выявлены, и оценены основные параметры грузовых вагонов и показатели вагоноремонтной базы, влияющие на потребность вагонов в ремонте;

- произведена оценка влияния структуры парка грузовых вагонов на характеристики вагоноремонтной базы;

- разработано математическое и программное обеспечение для определения потребности грузовых вагонов в ремонте на сети железных дорог РФ и распределения плана ремонта по дорогам и депо.

Реализация работы. Научные положения, разработанные в настоящей диссертации, предназначены для использования на дорогах и в депо сети для определения оптимального плана ремонта вагонов и перспективного планирования развития вагоноремонтной базы.

• Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на заседании кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" МИИТа в 1994 году.

Публикации, По теме диссертации опубликовано 2 работы..

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 34 наименований и приложений. Работа содержит 156 с. основного текста, 39 таблиц, 7 рисунков и 2 приложения на 44 с.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность избранной темы, определены цель исследования и круг.решаемых вопросов.

В первой главе сделан анализ состояния технической базы деповского ремонта грузовых вагонов на сети железных дорог России. Дан обзор методов исследования вагоноремонтной базы.

Установлено, что одним из направлений совершенствования.базы деповского ремонта грузовых вагонов предусматривается определение возможности развития существующих и размещения новых вагоноремонтных предприятий по сети железных дорог РФ в перспективе. Решение этой задачи возможно после определения и Исследования факторов, влияющих на всю систему деповского реьчонта грузовых вагонов. Наибольший интерес для исследования представляют факторы, воздействие которых на величину потребной модности вагоноремонтной базы проявляется в максимальной степени.

Большой вклад в развитие исследований в области совершенствования организации ремонта вагонов и локомотивов внесли И.Ф.Скиба, Н.З.Криворучко, В.И.Гридюшко, • В.И.Сенько, А.В.Горский, I1.В.Райков, А.П.Ступин, П.А.Устич, М.М.Болотин, Д.К.Аяшева, В.П.Бугаев; Ю.Д.Ванслов, В.Г.Воротников, В:А.Лмитриев, К.В.Мото-вилов, В.В.Мямлин, А.М.Павлов, А.И.Павловский, Н.Е.Разинкин, В.Ф.Разон, К.X.Салатов, М.Ф.Трихунков, М.И.Шар, А.Д.Шишков и др.

Анализ выполненных исследований показал, что решение проблемы совершенствования организации ремонта загонов проводилось, в основном, за счёт изменения технологий ремонта, строительства новых и реконструкции действующи предприятий, повышения их технического уровня. Вопросы влияния параметров вагонов на характеристики вагоноремонтной базы практически не рассматривались.

Для исследования Факторов, влияющих на изменение величины потребной мрачности вагоноремонтной'.'базы -по железным дорогам РФ,

была разработана методика расчёта потребности грузовых вагонов в. ремонте на сети железных дорог и распределения шана ремонта по дорогам и по депо, учитывающая параметры вагонов (статическую и динамическую нагрузки вагонов, их грузоподъёмность), характеристики вагоноремонтной базы (рабочий парк железных дорог, съём вагонов с одной ремонтной позиции, уровень механизации и автоматизации, производительность труда рабочих депо) и структуру вагонного парка железных дорог РФ. •

Указанная методика позволит в большей степени учесть влияние перечисленных факторов на характеристики вагоноремонтной ба-еы и более целенаправленно осуществлять ее развитие.

После определения плановой потребности.грузовых вагонов (по тинам) в ремонте для каздой делезной дороги и депо РФ, а также величины необходимого прироста производственных мощностей депо на любой дороге и в депо в планируемом году можно рассчитать ва-траты на изменение мощности вагоноремонтной базы и выбрать наиболее экономичный путь совершенствования производства.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей для исследования влияния параметров вагонов на характеристики вагоноремонтной базы..

При построении математических моделей была использована ма-' тематическая теория корреляции, суть, которой заключается в решении задачи обоснованного прогноза, т.е. указания пределов, в которых с наперёд заданной надёжностью будет содержаться интересующая нас величина, если другие, связанные с ней величины, получают определённые значения.

Для получения уравнений связи были рассмотрены статистические данные, характеризующие статическую и динамическую нагрузки полувагонов и цистерн. Используя критерий Стьюдента, были построены 95%-ные доверительные интервалы для средних значений параметра статической нагрузки.

После обработки статистических данных методами математической статистики были получены уравнения, связывающее, динамическую и статическую нагрузки следующих типов вагонов.

Универсальные восьмиосные полувагоны с осевой нагрузкой 2.3 тс:

8пв 8пв ■ - ,

Рд - 113,549 + 1,084 (РСт1 - 180,236), т/ваг., (1)

8лв

где Рд - динамическая нагрузка восьмисотого полувагона; 8пв

Pen ~ планируемая статическая нагрузка восьмиосного полувагона, т/ваг.; 8пв

. 119,48 < Рст1 < 120.992.

Четырехосные полувагоны с осевой нагрузкой 24 тс:

Ann 4ЛВ »

Рд - 67,66 + 1,026 (PCTi - 68,3), т/ваг.,- (2)

4ns

где Рд - динамическая нагрузка четырехосного полувагона;_ _4ПВ

PCTi ~ планируемая статическая нагрузка четырехосного полувагона, т/ваг.;

67,706 < Рст! < 68,894. Восьмиосные цистерны для светлых нефтепродуктов: 8ц 8ц

Рд - 129,875+0,983 (PCTi - 129,817), т/ваг., (3)

где Рл - динамическая нагрузка восьмиоснои цистерны; 8ц

PCTi - планируемая статическая нагрузка восьмиоснои цистерны, т/ваг. ;

.. 124,782 < Peri < 134,852.

Четырехосные цистерны для светлых нефтепродуктов:

4ц 4ц

Рд = 68,182 + 0,989 (Perl - 68,152), т/ваг., (4)

r,4u -

где Рд - динамическая нагрузка четырехосной цистерны; „4ц

PCTi - планируемая статическая нагрузка четырехосной цистерны, т/ваг.; 4ц

65,59 < Peri < 70,714. В третьей главе разработаны модель и алгоритмы оценки вдия-

ния параметров вагонов на характеристики вагоноремонтной базы.

При определении потребности грузовых вагонов в' ремонте' большое значение имеет•рабочий парк, который можно определить, исходя из динамической нагрузки ' вагона и среднесуточного его пробега. С- целью определения динамической нагрузки вагонов (полувагонов и цистерн) были проанализированы работы, исследующие параметры этих вагонов и построены уравнения связи (см. формулы 1+4).

Динамическую нагрузку крытых вагонов и платформы определяем по приближенной формуле:

Рд - Р • X • Кд, т/ваг., где Р - средняя грузоподъемность крытого вагона и платформы, т/ваг.;

А - средний коэффициент использования грузоподъемности крытого вагона и платформы;

Кд - средний коэффициент, учитывающий соотношение динамической и статической нагрузок крытого вагона и платформы.

Тогда среднюю динамическую нагрузку вагона можно определить • по формулу:

_ " . . • 8. ч 4ПВ 8 8пв , 8 ч 4ц

Рд - («пв - «пв) Рд + «ПВ • Рд + («ВЦ - «вц) Рд +

8 8ц .

+ «ВЦ • Рд + Рд (1 -,«ПВ - «вц). 1/ваг.,

где апв и «вц - доля, соответственно,' полувагонов и цистерн в парке вагонов России;

8

«пв ~ доля восьмиосных полувагонов в парке полувагонов России;

8

«Вц - доля восьмиосных цистерн в парке цистерн России.

I

Тогда среднесуточную производительность вагона на дорогах России можно определить по формуле:

ПВ = Рд • Зв, т-км/ваг.,

где 5в - среднесуточный пробег вагона, км.

5в " «пв " Элв + «вц • Эвц + сс«р ' Зкр + «пл • Зпл! где «кр, «пд - доля, соответственно, крытых- загонов и пла-

тформ в парке вагонов России; Бпв, Ивц, Бкр, Эпл - среднесуточный пробег, • соответственно, полувагона, цистерны, крытого вагона и платформы, км. _

Рабочий парк железных дорог России в 1-ый год определяют по формуле:

t • 109 п0 « -, ваг., (5)

ИВ • 355 ' ' .

где ЕР11- - грузооборот железных дорог России в 1-ом году, млрд. т-км;

109 - коэффициент приведения'грузооборота; 365 - количество дней в году.

С другой стороны, рабочий парк железных дорог России в планируемом году "I" можно приближённо определить с 'использованием правила "трех сигм", предполагая, что рабочий парк вагонов - величина случайная и нормально распределенная:

пр = Пр - (№ ± 36е)-а - 1в) + ± 36")-а - <:б), ваг., (6) . где Пр - фактический рабочий парк грузовых вагонов дорог России

■ е

для базового года, ваг.; N° - среднегодовое количество вагонов, списываемых из инвентаря;

6е - среднеквадратическое отклонение количества списываемых

вагонов; Ьб - базовый год;

N° - среднегодовое поступление новых вагонов, ваг.; бп - среднеквадратическое отклонение' количества поступающих новых вагонов. • . .

Тогда для дальнейших расчетов величину, .рабочего, парка можно

о^.^гделять как ожидаемую, исходя из предположения, что одна из величин, найденных по формулам (5) и (6), HMeej минимальное, другая - максимальное значение, а одна из них - наиболее вероятное:

t ~t t tcw* Пр min + 4np + np niax , ,

np - -, ваг. (7)

6

Потребность в деповском ремонте грувовых вагонов приближенно подсчитывают по формуле:

Na = 2Л • N, ваг., * (8)

где 2Д - средневзвешенный коэффициент потребности в деповском

ремонте вагонов;

N - инвентарный парк грузовых вагонов, ваг.

Коэффициент потребности, в деповском ремонте находится как отношение общего количества деповских ремонтов за весь срок службы вагона и продолжительности данного срока. Количество деповских ремонтов определяется действующей системой ремонта' ваго- . нов. С учетом этого:

ч tox

Ыд = (-0,837 + 0,989)пр, ваг. (9)

Для дальнейших расчетов определим ожидаемую потребность вагонов в деповском ремонте для сети железных дорог России по следующей формуле: ' . . ■

ож rftax + 3№д mm

= -, ваг.

С учётом вышеприведённых формул получим обобщённую модель для определения необходимого числа ремонтных позиций для сети •железных дорог России:

6 в

о(2Мд

шах

+ ЗЫ

!д гп1

п)

В

5 П П 1=1 01

П е П , П , П , П (ТУ), П 81 81 гтп 81 ср 81 шах 81 ОБ

П (ТУ) - Р1 + Р2 • Ч + РЗ ' Кмд + р4 • ЕТ + р5 х

о1

х РРТО,

(10)

где

и

в1 т1п,ср,гпах

в » 17 - количество железных дорог России; 1 - порядковый номер железной дороги;

соответственно, минимальное, среднее и максимальное значения величины фактического съёма вагонов с одной ремонтной позиции на 1-ой дороге РФ, ваг./поз.;

П - средний фактический съём вагонов с одной 83

ремонтной.позиции по сети железных дорог России, ваг./поз.; <3 - производительность труда рабочих депо, ■ (прив. пр.)/чел; - Кма " уровень механизации и автоматизации производства, %;

ЕТ - фактическая энерговооружённость ' труда, ' (кВт-ч)/ваг.; РРТО - доля ручного труда в основном производстве, X;

П (ТУ) - съём вагонов с одной ремонтной позиции, как функция показателей технического уровня;

Рг, р2> РЗ/ Р4# Р5 " оценки коэффициентов регрессии, определяемые методом наименьших квадратов. В работе получены уравнения, связывающие съём вагонов с одной ремонтной позиции с показателями технического уровня производства Ш, Кмд, ЕТ, РРТО) для различных типов вагонов.

Для определения среднего фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции для сети железных дорог автором предложена следующая методика.

Вначале определяем фактический съём вагонов с одной ремой-® ной позиции для к-го депо 1-ой дороги:

т

П = -, ваг./поз.,

вк1 еск!

где МРк1 - производственная мощность к-го депо 1-ой дороги, ваг.;

6ск1 " количество ремонтных позиций в базовом году в ' к-ом депо 1-ой дороги.

Зная П , определяем среднеквадратическое отклонение сред-9к1 • •

него фактического еъема вагонов с одной ремонтной позиции для

каждой дороги:

1

5: = /- Е

/ а - 1 к=1

п - л 8X1 81 ср

где сЗ - количество депо на 1-ой дороге;

<1

£ П к-1 8к1

П

81 ср с)

Затем определим границы доверительного интервала для средней величины фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции для каждой железой дороги России:

П - П - tq.d-1

81 min , 81 ср

Si

/т

П -It. + tqid-l

81 max 81 ср

Si

/d - 1

где П\ , П - соответственно, минимальное и максималь-

'' . 81 min 91 max

ное значения средней величины фактического съема вагонов с одной ремонтной по. зиции на 1-ой дороге (или левая и правая границы доверительного интервала) ваг./поз.; tq, d-1 ~ критерий Стыодента.

С учетом полученных значений П ', , П определяем

81 min 81 max

среднее значение фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных дорог РФ для, соответственно, левых и правых границ доверительного интервала по каждой дороге:

£ П

1=1 81 min . П"11" = :-, ваг./поз.;

es о

Е П

__ 1=1 81 max

If1334 - -:-, ваг./поз.

8S О

Величину среднего' фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных- дорог РФ для средних значений доверительного интервала по каждой дороге определим по формуле:

£ п

1=1 81 ср

Пср » -, ваг./поз,

бЭ 0

Рассчитанные по этой методике величины П(т1Г!- ср* та*) поз-

6

волят в дальнейших расчетах наиболее полно учесть влияние величины съема вагонов с одной ремонтной позиции на дефицит (резерв) вагоноремонтной базы.

-Тогда величину дефицита (резерва) производственных мощностей вагоноремонтной базы на сети железных дорог РФ, можем определить по следующей формуле:

с Ö(2Na rnax + ЗЫд min) с Д8 ---лБд, рем. поз.,

Ö

5 £ П Ы 81

где Е8д - суммарное' количество действующих ремонтных позиций

(определяется как сумма ремонтных позиций всех депо сети дорог России), Величина ДЭС будет принимает три значения, т.к. величина 8 (см. формулу 10) была рассчитана для трех значений (минимального, среднего и максимального) среднего фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции. Если величина &9С имеет положительное значение, то мы имеем дело с дефицитом мощности вагоноремонтной базы, а если - отрицательное, то речь вдет о резерве мощности вагоноремонтной базы.

Также три значения будет иметь величина общей стоимости вагоноремонтной базы, определяемая по формуле:

Седзы = 8 • с, тыс. руб.,

где с - общая стоимость одной ремонтной позиции депо, тыс. руб.

Плановую потребность вагонов в ремонте на дороге определим, исходя из следующих соотноиений:

если г®1 < rPi,

/

Гф1 < Гр1

, то

(t-пл - tc)«l + Гф1

Мд - -—-, ваг.,

100

Мл - N

л

(ton - tc)rtt + гФ1

100

-, ваг.;

если гФ1 > Грь

/

Гф1 > Гр1

, то

Гф1

Мд « Nn -, ваг.

100

Мд - Мд

/

Гф!

100

-, ваг.

(И)

где Гф1 и Гфх - коэффициенты. определяющие фактическое участие

1-ой дороги в ремонте вагонов гФ1 и в отправке /

грузов г®;;

гр! - расчетный коэффициент потребности вагонов в ремонте на 1-ой дороге; ЬПл " планируемый год;

- исходный (базовый год); <Х1 - средний за год по сети железных дорог прирост коэффициента потребности вагонов в деповском ремонте, %/год.

План 1-ой дороги по типам вагонов определим по формуле:

- -.-Мд, ваг.,

Гр1

где rpj - коэффициент потребности вагона j-ro типа в деповском ремонте.

На основании полученной модели были разработаны алгоритмы и программа "PLAN RF" для расчёта потребности вагонов в ремонте. Расчёты по программе "PLAN RF" велись с помощью универсального

математического пакета MathCAD (версия 2.5).

Четвертая глава посвящена исследованию влияния параметров вагонов, структуры вагонного парка и параметров вагоноремонтного производства на характеристики вагоноремонтной базы.

Введение в программу "PLAN RF" математических моделей, связывающих динамическую и статическую нагрузки грузовых вагонов, с установлением доверительных интервалов для расчетных значений ' статической нагрузки позволило изменить подход к установлению величины динамической нагрузки для дальнейших расчетов, т.к. использование средних значений перечисленных параметров может привести -к большим погрешностям в расчетах.

Известно, что статическая нагрузка вагона для каждого вида груза определяется по формуле:

Peri - Р • Ль (12)

где Р - грузоподъемность вагона, т;

\i - коэффициент использования грузоподъемности для 1-го типа груза.

Исходя из формулы (12), общий вид уравнений связи (см. формулы 1*4) будет следующим.

Универсальные восьмисотые полувагоны с осевой нагрузкой 23 тс: 8пв вив

Рд - 113,549 + 1,034 (Р • Лг- 120,236), т/ваг. (13) Четырехосные полуБатоны с осевой нагрузкой 24 тс:

РГ * 67,66 + 1,026 (Р4ПВ • Л, - 63,3), т/ваг. (14)

Восьмиосные цистерны для светлых нефтепродуктов: а 8ц 8ц

Рд = 129,875 +■ 0,933 (Р • А» - 129,817), т/ваг. (15) Четырехосные цистерны для светлых нефтепродуктов:

Рд" = 68,182 + 0,989 (РЧЦ - Л4 - 63,152), Т/ваг. (16)

Пользуясь статистическими данными, можно определить значения динамических нагрузок для каждого из перечисленных типов вагонов, изменяя величину (Р • At) в пределах доверительных интервалов для статических нагрузок соответствующего типа вагона.

Кроме того, было исследовано влияние грузоподъемности крытого вагона и платформы (Р*13-пл) на дефицит (резерв) вагоноремонтной базы. Но, т.к. в расчетах учитывались лишь средние значения этих величин, то результаты по этим типам вагонов ?<ожно принять лишь в первом приближении.

'Расчеты, проведенные с помощью программы "PLAN RF", позволили определить и оценить влияние статической и динамической нагрузок вагонов на характеристики вагоноремонтной базы. Исследования проводились с привлечением математических моделей (см. п. 3.1), связывающих статическую и динамическую нагрузки вагонов (полувагонов и цистерн).

Кроме того, было исследовано влияние статической и динамической нагрузок крытых вагонов и платформ по их усредненным значениям на характеристики вагоноремонтной базы, а также - средней

динамической нагруэки-вагона (Р), полученной как сумма динамических нагрузок всех типов вагонов, исследуемых в программе "PLAN RF", умноженных на долю соответствующих им (натрузкам) типов вагонов в парке. .

Как было установлено, доля определенных типов вагонов в парке оказывает заметное влияние на характеристики вагоноремонтной базы. От соотношения долей различных типов вагонов в парке зависят такие важные характеристики, как средняя динамическая нагрузка вагона, среднесуточный пробег вагона, а, следовательно, среднесуточная производительность вагона и рабочий парк железных дорог.

Рабочий парк железных дорог, в свою очередь, учитывается при определении величины ожидаемой потребности вагонов в деповском ремонте, которая используется при подсчете общего необходимого числа ремонтных позиций для депо сети железных дорог РФ, Поэтому - исследованию структуры парка вагонов на сети железных дорог было уделено большое внимание.

Исследовано влияние производительности труда рабочих депо и уровня механизации и автоматизации производства на съём вагонов

с одной ремонтной позиции для различных .типов вагонов. Исследование проводилось с учетом разработанных в диссертации математических моделей, характеризуют»« параметры вагоноремонтного производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют сделать следующие основные выврды:

1. Учитывая то, что после раздела вагойного парка между странами СНГ в России продолжает существовать проблема определения потребной мощности вагоноремонтной базы, следует признать целесообразность продолжения исследований по определению потребности вагонов в ремонте на сети железных дорог России.

2. Разработана методика исследования характеристик вагоноремонтной базы для определения, потребности вагонов в ремонте.

3. Разработаны алгоритм я программа "PLAN RF" для исследования влияния параметров вагонов, показателей вагоноремонтного производства и структуры вагонного парка на характеристики вагоноремонтной оазк.

А. В программе "PLAN RF" более аироко, по сравнению с предыдущими аналогами, учтены такие характеристики как грузоподъемность вагона, статическая и динамическая нагрузки вагона, рабочий парк железных дорог, съем вагонов с одной ремонтной позиции как функция показателей технического уровня производства (производительности труда рабочих депо, уровня механизации и автоматизации производства при ремонте .вагонов, фактической энерговооруженности труда, доли ручного труда и основном производстве).

5. Используя м'толн математической статистики, впервые были построены математические модели, скмзывах'йие;

а) статическую и динамическую нагрузки ьосьмиосн.чх уни-версги::.'«;« полувагонов с осевой нагрузкой 23 тс, четырехосных полувагонов с осевой нагрузкой 24 тс, во-сьмиосны-х и чеп.'р'-хос.тах цистерн для светлых нефтепродуктов;

б) производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства, феиггическу» дн<»рго1!ос>{7г.»!п'г>ст1- тру;;:;, долг ручного труда в осно-

том производстве со съемом вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных дорог РФ для выборочной совокупности из 69-ти вагонных депо, сгруппированных по типам'ремонтируемых вагонов и в зависимости от производительности труда рабочих депо.

6. На основании статистических данных и полученных математических моделей были проведены всесторонние исследования характеристик вагоноремонтной базы и вагонов, выявлены и оценены наиболее важные характеристики, такие как дефицит (резерв) вагоноремонтной базы, съём вагонов с одной ремонтной позиции, производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства. Изменение величин производительности труда и уровня механизации и автоматизации наиболее сильно влияет на съём вагонов с одной ремонтной позиции в депо по ремонту цистерн. Увеличение производительности труда рабочих на 20% может привести к увеличению съёма вагонов примерно на 23% в депо с производительностью груда 4000 + 6000 (прив. пр.)/чел. Увеличение уровня механизации и автоматизации производства в этих депо на 20% приведет к увеличению съёма вагонов примерно на 9%.

7. Изучено влияние грузоподъемности восьмиосных и четырехосных полувагонов, восьмиосных и четырехосных цистерн для светлых нефтепродуктов на характеристики вагоноремонтной базы. Установлено, что наибольшее влияние на характеристики вагоноремонтной базы оказывает изменение грузоподъемности четырехосного полувагона, Увеличение грузоподъемности четырехосного полувагона на 20% может привести к снижению дефицита (росту резерва) вагоноремонтной базы примерно на 7%.

8. Изучено влияние статической и динамической нагрузок перечисленных типов вагонов на характеристики вагоноремонтной базы. Наибольшее влияние на характеристики вагоноремонтной базы оказывает изменение статической и динамической нагрузок четырехосного полувагона. Увеличение статической и динамической нагрузок четырехосного полувагона, соответственно, на 1,75% и 1,82% может привести к снижению дефицита (росту резерва) вагоноремонтной базы примерно на 0,65%. Увеличение средней динамической ра-грузки вагона на 10% может снизить дефицит (повысить резерв) вагоноремонтной базы примерно на 7Х.

9. Проведены исследования характеристик вагоноремонтной ба-

вы для существующих и ожидаемых параметров вагонов и структуры парка. Установлено, что расчетный дефицит вагоноремонтной базы по сети железных дорог Р1> в среднем составляет 164 ремонтных позиции, съем вагонов с одной ремонтной позиции - 556, а средняя динамическая нагрузка - 57,32 т/ваг.

Установлено, что при ожидаемых параметрах вагонов и структуре парка потребная мощность вагоноремонтной базы может снизится на 2.7Х.

10. Разработанная программа "PLAN RF" позволяет определять оптимальнее параметры вагонов, структуру вагонного парка и характеристики вагоноремонтной базы для существующих и перспективных моделей грузовых вагонов.

Установлено, что оптимальным для существующих моделей вагонов является съем вагонов с одной ремонтной позиции - 630 ваг./(рем. поз.), что позволяет полностью обеспечивать потребность в деповском ремонте вагонов.

11. Проведенные исследования показали работоспособность программы "PLAN RF", подтверждена возможность ее эффективного использования при исследовании характеристик вагоноремонтной базы и последующего совершенствования.

.Основные положения диссертации отражены в следующих работах;

1. Муравьев СЛ. Математические модели для оценки влияния параметров конструкций на характеристики их ремонтной базы./Моек ин-г инж. ж.-д. трлнен. им. Ф.Э.Дзержинского. - W., 1993. -17 с. - Деп. в ВИНИТИ 19.05.93, N К.«5 - Ь93.

2. Котурачов В.П., Болотин М.М., Муравьев С.Н. Пути совершенствования вагоноремонтной базы // Железнодорожный транспорт. -19У4.-N11.-С.54-66.