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



На пг.аьах рукописи

МУРАВЬЕВ Сергей Николаевич

УДК 629.46.004.57 (043.3)

ОЛ

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Р1>

'МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ШИТ)

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ТЕ»<ИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДЕПОВСКОГО РЕМОНТА ВАГОНОВ С УЧЕТОМ ИХ ОСНОВНЫХ ПАРЛМЕТ-СЗ

Специальность 05.22.07 - Подшинсй состав железных дорог и тяга

поездов

А в г о р е ф -:• р а т диссертации на ссискл;;:!е ученой степени кандидата технических наук

Моекга ~

1094

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор БОЛОТИН М.М.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор ГОРСКИЙ A.B.; кандидат технических наук, доцент СЕРГЕЕВ К.А.

Ведущая организация - ПКБ ЦВ МПС-РФ. •

Защита диссертации состоится " сЗ" 1994 г.

в Л®ч на заседании'диссертационного совета Д 114.05.05 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 101475, ГСП-4, Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд. №10 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан ■Я- - НШ^_ 1994 г.

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

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

В. Н.ФИЛИППОВ

- з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

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 СНГ"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 парЛа грузовых вагонов Р1.

В связи с вышесказанным к существовавшей ранее проблеме определения потребной мощности вагоноремонтной базы, неравномерного распределения производственных мощностей по сети, железных 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 еще и их капитальным ремонтом. Освоили производство цистерн Рославльский и Саранский заводы.

Ухудшающееся техническое состояние вагонов стало характерной 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 вагонов. Гю сравнение с 1939 годом к 1994 году количество крытых вагонов сократилось на 5,3%, а количество неисправных среди них увеличилось на 277.. По цистернам это выглядит как 13,11 и 8,6%, а по всему парку - 4,7% и 3-1,2%.

К мзрту 1994 года количество неисправных вагонов на сети ¡•.слезных дорог России достигло 109 тыс. вагонов. Это более 107. от всего вагонного парка. В 1993 году одна треть всех крушений

на железных дорогах происходила из-за неисправностей вагонов.

Тяжелое финансовое положение предприятий, вхещящих 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 уже 22,5%. 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 это, в свою очередь, приводит к увеличению объема ремонта вагонов при последующ« ремонтах. Таким образом, складывается крайне негативная ситуация, когда железнодорожники, вынуждены эксплуатировать не до конца отремонтированный подвижной состав. Экономические издержки из-за 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 перемен 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 соответствии с поставленной целью з работе решаны следующие зад: ли:

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

2) построены матемзтические модели, связывании":

- статическую и динамическую нагрузки различных типов вагонов,

- производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства, фактическую энергоемкость труда, долю ручного труда в основном производстве и съем вагонов с одной ремонтной поз-лции по сети железных Дорог РФ;

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

4) исследовано влияние структуры ¡¡арка ваг'оноз на характеристики вагоноремонтной базы;

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

6) определены характеристики вагоноремонтной базы для существует« и ожидаемых (возможных) параметров вагонов и структуры парка;

7) подтверждена возможность использования программы "PLAN RF" для исследования характеристик вагоноремонтной базы и ее (программы) дальнейшего совершенствования.

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

Исследование выполнено с учетом статистических дани;«, полученных из технической документации, а тйкхе - в результате спроса квалифицированных специалистов с использованием специальных расчетных методов и IBl-M. Проведены технико-экономические расчеты. В работе использованы возможности графического отображения информации на Пс'ЬМ.

В процессе исследования изучена литература по рассматриваемым в диссертации вопросам.

Научная новизна работы состоит в:

- постановке зрдячи 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

.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 оледуюпдами 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 Р3> 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" МИИГа в 1994 году.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 работы..

Объем 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. Дач 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 ремонта грузовых вагонов. Наибольший интерес для исследования представляют факторы, воздействие которых на величину потребной мощности вагоноремонтной базы проявляется в максимальной степени.

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

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

Для исследования факторов, влияющих на изменение величины потребной'мощности вагоноремонтной V базы по .железным дорогам РФ,

была разработана методика расчета потребности грузовых вагонов в.

>

ремонте на сети железных дорог и распределения падана 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 базы и более целенаправленно осуществлять ее развитие.

После определения плановой потребности.грузовых вагонов (по типам) в ремонте для каэдой железной дороги и депо РФ, а также величины необходимого прироста производственных мощностей депо на любой дороге и в депо в планируемом году можно рассчитать затраты на изменение модности 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, связывающие, динамическую и статическую нагрузки следующих типов вагонов.

Универсальные восьмиосные полувагоны с осевой нагрузкой 2.3 тс:

8пв блв , •

Рд = 113,549 + 1,084 (Рст1 - 120,236), т/ваг., (1)

8пв

где Рд - динамическая нагрузка вссьмиосного полувагона; 8пв

Рст1 - планируемая статическая нагрузка восьмиосного полувагона, т/ваг.; 8пв

. 119,48 < РСт1 < 120,992.

Четырехосные полувагоны с осевой нагрузкой 24 тс: 4лв 4пв

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

_4пв

где Рд - динамическая нагрузка четырехосного полувагона; _4пв

Рст1 " планируемая статическая нагрузка четырехосного полувагона, т/ваг.;

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

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

ей

где Рд - динамическая нагрузка восьмиоснои цистерны; 8ц

Pctj " планируемая статическая нагрузка восьмиоснои цистерны, т/ваг.;

8ц

124,782 < PCTi < 134,852. Четырехосные цистерны для светлых нефтепродуктов:

4ц. 4ц

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

4ц

где Рд - динамическая нагрузка четырехосной цистерны;

Peri " планируемая статическая нагрузка четырехосной цистерны, т/ваг.;

4U

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

ния параметров вагонов'на характеристики вагоноремонтной базы.

Бри определении потребности грузовых вагонов в' ремонте большое значение имеет-рабочий парк, который можно определить, исходя из динамической нагруеки ' 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 • \ ■ Кд, т/ваг., где Р - средняя грузоподъемность крытого вагона и платформы, т/ваг.;

Л - 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 4пв 8 8пв , 8 ч 4Ц

Рд » («пв - «пв) Рд + «пв • Рд + («вц - Явц) Рд +

8 8ц

+ авц • Рд + Рд (1 -,«пв - Овц), т/ваг.,

где ><ПЕ и аВц - доля, соответственно/ полувагонов и цистерн в парке вагонов России;

8

«пв - Доля восьмиосных полувагонов в парке полувагонов России;

«вц " доля восьмиосных цистерн в парке цистерн России. #

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

ПВ = Рд • Зв, т-км/ваг.,

где Зв - среднесуточный пробег вагона, км.

Зв - «пв • Эпв + «ва ' 3Вц +■ «кр • 3Кр + «рл ' 3ПЛ1

где «кр, «пл - доля, соответственно, крытых-вагонов и пла-

тформ в парке вагонов России; ^пв. Бвц, Бкр, БПл - среднесуточный пробег,■ соответственно, по-.

лувагона, цистерны, крытого вагона и платформы, км. • . Рабочий парк железных дорог России в 1-ый. год определяют по формуле:

Ь ЕР!*- • 109 Пр - -, ваг., (5)

ПВ • 365 '

где ЕР!*' - грузооборот железных дорог России в Ь-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 'Ч" можно приближённо определить с 'использованием правила "трех сигм", предполагая, что рабочий парк вагонов - величина случайная и нормально распределенная:

пр - пр - (№ ± 36е)-а - 1б) + (Ип 4 Збп)-(Ь - и), ваг., (6)

<3

где Пр - фактический рабочий парк грузовых вагонов дорог России (

для базового года, ваг.; № - среднегодовое количество вагонов, списываемых из инвентаря-,

6е - среднеквадратическое отклонение количества списываемых

вагонов-, 1в - базовый год;

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

Тогда для дальнейших расчетов величину'.рабочего .парка можно

оделять как ожидаемую, исходя из предположения, что одна из величин, найденных по формулам (5) и (6), имеет минимальное, другая - максимальное значение, а одна из них - наиболее вероятное: -

t ~t t tox Пр min + 4np + Пр niax

nD = -, ваг. (7)

6

Потребность в деповском ремонте грузовых вагонов приближённо подсчитывают по формуле:

Na = 2Д • N, ваг., " (8)

где 1д - 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:

Ф

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 2Мд rtox + ЗИд min

= -, ваг.

С учётом вышеприведённых формул получим для определения необходимого числа ремонтных железных дорог России:

обобщённую модель позиций для сети

в е

ß(2Nj max min)

ß

5 E П 1=1 81

П e < П , П , П , П (ТУ), П 61 91 min 61 cp ei max 81 GS

П (ТУ) - pi + P2 • Q + P3 ' Кмд + P4 • ET + P5 x 61

К PPTO,

(10)

где 0=17 - количество железных дорог России;

1 - порядковый номер железной дороги;

П - соответственно, минимальное, среднее и мак-

91 min,cp,max

симальное значения величины фактического съёма вагонов с одной ремонтной позиции на 1-ой дороге РФ, ваг./поз.;

П - средний фактический съём вагонов с одной 9S

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

ET - фактическая энерговооружённость труда, (кВт-ч)/ваг.; РРТО - доля ручного труда в основном производстве, Z;

П (ТУ) - съём вагонов с одной ремонтной позиции, как 91

функция показателей технического уровня;

Рг, Р2> рз> Р41 Р5 - оценки коэффициентов регрессии, определяемые методом наименьших квадратов. В работе получены уравнения, связывающие съём вагонов с одной ремонтной позиции с показателями технического уровня производства (<1, Кмд, ЕТ, РРТО) для различных типов вагонов.

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

Вначале определяем фактический съём вагонов с одной ремонтной позиции для к-го депо 1-ой дороги: •

МрК1

П - -, ваг./поз.,

6к1 9ск1

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-8к1

него фактического съема вагонов с одной ремонтной позиции для каждой дороги:

d

si

d - 1 k=l

П - -Б 8kl 81 ср

где d - количество депо на 1-ой дороге; d

L' П k-1 8к1

П

91 ср d

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

П " П - tq.d-l 81 min . 91 ср

п - Ii + tq.d-l в1 max 81 cp

Si

/d - 1

Si / d - 1

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

'■• 61 min 91 шах

■•-.' ное значения средней величины фактичес-

кого съема вагонов с одной ремонтной по-• зиции на 1-ой дороге (или левая и правая границы доверительного интервала) ваг./поэ.; tq.d-l - критерий Стьюдента.

С учетом полученных эначений Л ', , 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:

С П

1=1 91 min Ipun = - ваг./поз.;

es е

t п

1=1 81 max цтах „ --- ваг./поз.

es в.

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:

0

£ П

1=1 61 ср

Пср ■= -, ваг./поз.

93 С

Рассчитанные по этой методике величины П(т1п- ср> гпах) поз-

9

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 щах + ЗЫд щп) с Д9 ---£0д, рем. поз.,

Р

5 Е П Ы 91

где Е9д - суммарное количество действующих ремонтных позиций

(определяется как сумма ремонтных позиций всех депо сети дорог России). Величина Д8С 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 ЛВС имеет положительное значение, то мы имеем дело с дефицитом мощности вагоноремонтной базы, а если - отрицательное, то речь идет о резерве мощности вагоноремонтной базы.

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

Ссазы = 9 • с, тыс. руб., где с - общая стоимость одной ремонтной позиции депо, тыс. руб.

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

если r®i < гРь

/

гФ1 < Гр1

, то

(Ьпл - tc)«i + Гф1

Мд - кд -, ваг.

■ 100

Мд -

(tnj " tc)«i + гФ1

100

-, ваг.

если гФ1 > гР1,

/

Гф1 > ГрХ

, то

Г©1

мд " -> ваг.,

100

Мд - Ыд

/

г<я 100

-, ваг.

(И)

где г©1 и г®1 - коэффициенты, определяющие фактическое участие

• 1-ой дороги в ремонте вагонов гФх и в отправке /

грузов гФх;

гР1 - расчетный коэффициент потребности вагонов в ремонте на 1-ой дороге; ton - планируемый год; tc - исходный (базовый год);

04. - средний аа год по сети железных дорог прирост коэффициента потребности вагонов в деповском ремонте, Х/год.

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

' ' rpJ

- • -Мд, ваг.,

гР1

где rpj - коэффициент потребности вагона J-го 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 • Хь (12)

где Р - грузоподъемность вагона, т;.

Xj - коэффициент использования грузоподъемности для 1-го типа груза.

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

Универсальные восьмиосные полувагоны с осевой нагрузкой 23 тс:

Рд"В - 113,549 + 1,084 (Р6ПВ • Хг- 120,236), т/ваг. (13) Четырехосные полувагоны с осевой нагрузкой 24 тс:

4ПВ 4лв

Рд = 67,66 + 1,026 (Р • Хх - 68,3), т/ваг. (14)

Восьмиосные цистерны для светлых нефтепродуктов: >

P®U = 129,S75 + 0,933 (Р®" • Xj - 129,817), т/ваг. ' (15) Четырехосные цистерны для светлых нефтепродуктов:

4ц 4ц

Рд = 6S.182 + 0,989 (Р • Xj - OS,152), т/Еаг. (16)

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

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

'Расчеты, проведенные с помоиъю программы "PLAN RF", позволили определить и оценить влияние статической и динамической нагрузок вагонов На характеристики вагоноремонтной базы. Иссле-дова31ИЯ 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 такие - средней

динамической нагрузки вагона (Р), полученной как сумма динамических нагрузок всех типов вагонов, исследуемых в программе "PLAN RF", умноженных на долю соответствующих им (нагрузкам) 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 нагру-вка 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, характеризующих параметры вагоноремонтного производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют сделать следующие основные выеоды:

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 и программа "PLAN RF" для исследования влияния параметров вагонок, показателей вагоноремонтного производства и структуры вагонного парка на характеристики вагоноремонтной Оазы.

4. В программе "PLAN RF" более сироко, 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 зкергоьоору-ж-'нности труда, доли ручного труда и основном производстве).

5. Используя м-'толы математической статистики, впервые были построены математические модели, свяиывак'щие:

а) статическую и динамическую нагрузки ьосьмиосных универсальных полувагс?нс» с осевой на'-ругкой 23 тс, четырехосных полувагонов с осевой нагругкой 24 тс, ъо-сьмиосных и Четырехосных цистерн для светлых нефтепродуктов;

б) производительность труда рабочих депо, уровень механизации и автоматизации производства, фактическую 4>¡fрговоорл'ж^нность труда, дел.'.1 ручного труда в осно-

вном производстве со съемом вагонов с одной ремонтной позиции по сети железных дорог РХ> 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, сьём 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 в депо с производительностью труда 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 207. 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 нагрузки вагона на 10% может снизить дефицит (повысить резерв) вагоноремонтной базы примерно на 7%.

9. Проведены исследования характеристик вагоноремонтной ба-

- zz -

вы для существуют« и ожидаемых параметров вагонов и структуры парка. Установлено, что расчетный дефицит вагоноремонтной базы по сети железных дорог ГО в среднем составляет 164 ремонтных позиции, сьем 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 2,7X.

10. Разработанная программа "PLAN RF" позволяет определять оптимальные параметры вагонов, структуру ва!~онного 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 С.Н. Математические модели для оценки влияния параметров конструкций на характеристики их ремонтной базы./Моск. ин-т инл. ж.-д. трлнсп. им. Ф.Э.Дзержинского. - М. , 1993. -17 с.

- Деп. в ВИНИТИ 19.05.93, N 1У26 - Ь93.

2. Котурачов В.П., Болотин М.М., Муравьев С.Н. Пути совершенствования вагоноремонтной базы // Железнодорожный транспорт. -1994.-N11.-С.54-55.