автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации

Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора 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)».

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Соколов Михаил Матвеевич Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Анисимов Петр Степанович доктор технических наук, профессор

Варава Владимир Иванович доктор технических наук, профессор Дудкин Евгений Павлович

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), Москва

Защита состоится « » июня 2004 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр. 9, ауд. 4-306.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения МПС РФ. Автореферат разослан « » мая 2004 г.

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

Семёнов Н.П.

Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. В связи со снижением грузооборота после 1988 года на железных дорогах страны оказались невостребованными около 60% грузовых вагонов инвентарного парка вагонов России и других стран СНГ. Этот избыток вагонов сохранялся вплоть до 1999 года. Наряду с этим происходило и естественное сокращение парка вагонов из-за исключения их из инвентаря по достижению нормативного срока службы. Пополнение парка вагонов за счет их закупок было сведено до минимума, так как финансовые возможности МПС России были весьма ограничены, и их лишь отчасти хватало для того, чтобы поддержать отечественное транспортное машиностроение.

В результате к середине 90-х годов в вагонном хозяйстве стран СНГ создалось тяжелое положение — техническое состояние вагонов подходило к критическому уровню, рабочий парк вагонов неуклонно уменьшался, а некоторые из них вынужденно, в нарушение действующих норм и правил, работали за пределами нормативного срока службы. Часть вагонов была направлена в запас МПС. Снижалась экономическая эффективность, ухудшались показатели безопасности. Вагонное хозяйство подходило к черте, за которой могло последовать резкое повышение расходов на эксплуатацию устаревшего подвижного состава (а вслед за этим - и тарифов), для закупки новых вагонов требовались крупные инвестиции. Возникла угроза невозможности осуществлять перевозки из-за физического отсутствия подвижного состава востребованных типов и, наконец, увеличения вероятности возникновения техногенных катастроф на железнодорожном транспорте.

Решением задачи пополнения рабочего парка вагонов при дефиците финансовых средств явилось управление ресурсом грузовых вагонов в эксплуатации, позволяющее производить рациональную модернизацию и

реконструкцию основных

И РОС. НАЦИОНАЛЬНА

, БИБЛИОТЕКА

жгаий 1АЯ1

«>«гртог! I

С.П?«*в|грг

ОЭ

невостребованных вагонов.

Таким образом, проблема управления индивидуальным ресурсом вагонов явилась актуальной и позволила решить стратегическую задачу обеспечения устойчивости работы вагонного хозяйства железнодорожного транспорта в условиях перехода от плановой экономики к рыночной.

Цель работы состояла в разработке метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации и создании, на его основе, ряда научно обоснованных технических и технологических разработок по проведению рациональной модернизации, реконструкции и модификации основных востребованных типов вагонов, с продлением сроков их полезного использования.

Реализация поставленной цели вносит существенный вклад в теорию и практику проектирования и эксплуатации подвижного состава и способствует ускорению научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте.

Научная новизна исследований заключается в следующем.

1. Разработан расчетно - экспертно - статистический (РЭС) метод управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации, с учетом информации ретроспекции, диагноза и проспекции.

2. Сформирована Автоматизированная Система Управления вагонным парком (АСУ ВП) транспортных компаний, позволяющая формировать, накапливать, обобщать и хранить информацию по расходованию индивидуального технического ресурса базовых частей вагонов.

3. Разработан и апробирован комплекс методик по диагностированию технического состояния основных несущих частей вагонов, расчету статической и динамической нагруженности, оценке обновленных характеристик экипажей после проведения восстановительных операций и прогнозированию срока их дальнейшего

полезного использования после истечения нормативного срока службы.

2

4. Установлены особенности управления индивидуальным ресурсом различных типов вагонов с учетом специфики перевозимых грузов и условий эксплуатации.

5. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости, сопротивления разрушению, усталостной прочности базовых металлоконструкций различных типов вагонов и уточнены способы прогнозирования их остаточного ресурса, с учетом реальных условий эксплуатации подвижного состава.

6. Разработаны способы управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации путем модернизации, реконструкции, модификации и обоснованной пролонгации срока их полезного использования.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований использованы при разработке Федеральной программы «Модернизация транспортной системы России» и нормативных документов: «Единые методические указания по техническому диагностированию грузовых и рефрижераторных вагонов государств-участников Соглашений о совместном использовании грузовых и рефрижераторных вагонов в международном сообщении» (16.01.2003 г.), «Положение о порядке продления сроков службы грузовых и рефрижераторных вагонов в международном сообщении» (22.03.2003 г.) и «Общие технические условия по определению остаточного ресурса грузового вагона, выработавшего срок службы» (ТУ 3182-009-4429777499, 1999 г.). Программы и методики технического диагностирования грузовых и рефрижераторных вагонов утверждены Департаментом вагонного хозяйства МПС РФ и приняты Комиссией Совета полномочных специалистов вагонного хозяйства стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии в качестве рабочих на территории этих стран. На основе исследований, проведенных в данной работе, и созданных программных продуктов

выполняется мониторинг технического состояния парка грузовых вагонов

ряда промышленных предприятий — ОАО «Химпром», ОАО «Кировочепецкий химический комбинат» и др. Практическое использование разработанного РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации позволило провести модернизацию, реконструкцию и модификацию с продлением срока полезного использования подвижного состава следующих транспортных компаний, организаций и фирм: ОАО «Химпром» г. Волгоград; ОАО «Акрон» г. Великий Новгород; АО «Нитроферт» г. Кохтла-Ярве, Эстония; ОАО «Куйбышевазот» г. Тольятти; ООО «М.Синтез-Бизнес» г. Тбилиси, Грузия; ОАО «Красноярский алюминиевый завод»; ОАО «Иркутский алюминиевый завод», ОАО «Экогазсервис» г. С.-Петербург; ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» г. Ташкент, Узбекистан; ОАО «Белорусская железная дорога» г. Минск, Белоруссия; ГПО «Азот» г. Гродно, Белоруссия; 0 00 «Межтранс-1» г. Москва; Акмолинский вагоноремонтный завод, г. Астана, Казахстан; Октябрьская железная дорога - филиал ОАО «РЖД», г. С.-Петербург. Результаты работы использованы при создании программ и методик технического диагностирования с целью оценки остаточного ресурса и продления сроков службы метровагонов в электродепо "Северное", "Автово" и "Невское" Санкт-Петербургского метрополитена. На основании результатов диссертации проведены работы по продлению сроков службы грузовых и рефрижераторных вагонов (более 20000 единиц) как собственности железнодорожных администраций Белоруссии, Казахстана, Узбекистана, Латвии и Эстонии, так и собственности промышленных предприятий и компаний - операторов (более 40) практически всех стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии.

Отдельные положения и результаты работы используются при проведении научных исследований, выполнении дипломных работ, бакалаврских и магистерских диссертаций на кафедре «Вагоны и вагонное

хозяйство» ПГУПС.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 6,7, 8, 9 и 10 Международных конференциях «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, ДИИТ, 1984, 1988, 1992, 1996, 2000 гг.; на 1, 2 и 3 Международных научно-технических конференциях «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)», С.-Петербург, ПГУПС, НВЦ «Вагоны», 1999, 2001, 2003 гг.; на Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы, и перспективы развития железнодорожного транспорта», Москва, ВЗИИТ, 1991 г.; на научно-практической конференции ЛИИЖТа, Октябрьской железной дороги и Ленметрополитена, Ленинград, ЛИИЖТ, 1989 г.; на Всесоюзной научно-технической конференции «Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта», Омск, 1989 г.; на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение надежности и совершенствование технического обслуживания вагонов», Свердловск, 1984 г.; конференции «Computer Simulation of Rail Vehicle Dynamics», Манчестер, MMU, 1996 г.; на 15-ой конференции «ADAMS European User Conference», Рим, 2000 г.; на расширенном научно-техническом совете отделения вагонного хозяйства ВНИИЖТа с участием представителей МГУПС, 2004 г., на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС, 2004 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одной монографии и 34 печатных научных трудах.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, одиннадцать глав, заключение и приложения. Изложена на 382 страницах машинописного текста. Список использованных источников насчитывает 281 наименование.

Основное содержание диссертации.

Введение содержит обоснование актуальности разрабатываемой в

диссертации научной проблемы. Выделены направления, определены цель и задачи исследований, сформулированы научная новизна, практическая значимость и апробация работы.

В первом разделе работы приводится краткий анализ современного состояния и направлений развития вагонного парка в условиях рыночной экономики, обосновывается постановка задач исследования.

Анализ тенденций развития вагонного парка железных дорог показал, что совершенствование вагонов и методов их эксплуатации происходит в направлении улучшения транспортного обслуживания потребителей, обеспечения безопасности движения, создания условий для ускорения процессов погрузки и выгрузки, повышения сохранности перевозимого груза, надежности и ремонтопригодности подвижного состава. Решение этих проблем проводится на основе глубоких научных исследований и обобщения опыта многолетней эксплуатации подвижного состава в различных климатических условиях Российской Федерации, других стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии. Большой вклад в развитие отечественного вагоностроения и вагонного хозяйства внесли научные труды следующих ученых: Г. П. Виноградова, М.В. Винокурова, 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, Я.Л. Шадура, АЛ. Хохлова, В.М. Богданова, А.А. Битюцкого, Г.И. Игнатенкова, Л.А. Когана, Е.Д. Ханукова, Ю.Л. Хапилова, В.В. Чиркина, Н.А. Чуркова, Ф.Г. Гохмана и др.

Теоретические основы динамики подвижного состава, методики выбора оптимальных параметров ходовых частей вагонов, их динамической нагруженности и усталостной прочности заложены в работах: П.С. Анисимова, Е.П. Блохина, М.Ф. Вериго, СВ. Вертинского, 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. Ковалева, Н.Н. Кудрявцева, С.М. Куценко, М.Л. Коротенко, А.Я. Когана, Ю.Л. Кофмана, Л.Д. Кузьмича, Н.А. Костенко, В.А. Лазаряна, А.А. Львова, Л.А. Манашкина, В.Б. Меделя, Л.Н. Никольского, Н.А. Панькина, М.П. Пахомова, Г.И. Петрова, В.С.Плоткина,

A.А. Попова, Ю.С. Ромена, А.Н. Савоськина, А.В. Смольянинова, 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 и др.

Работы по совершенствованию конструкций подвижного состава и методов их обслуживания проводятся во ВНИИЖТе, ГосНИИВе, МГУПС, ПГУПС и в ряде других университетов, академий, научных и производственных объединениях.

Большой вклад в изучение показателей качества транспортного металла и разработку технологий изготовления, обслуживания и ремонта железнодорожной техники внесли отечественные ученые в области материаловедения Н.П. Шапов, А.И. Скаков, Р.С. Николаев, НА. Буше, Л.М. Школьник, Т.В. Ларин и др.

В разработку материалов и технологий, обеспечивающих высокую коррозионную стойкость и защиту от коррозии железнодорожной техники, внесли вклад С.Г. Веденкин, B.C. Синявский, С.А Гладыревский, С.Н. Казарновский, B.C. Артамонов и др. Учеными — коррозионистами ВНИИЖТа были заложены основы экспериментального подхода к разработке конструкционных материалов и средств защиты от коррозии железнодорожного транспорта.

Впервые вопросы обоснования возможности продления сроков службы вагонов и способов определения их остаточного ресурса были рассмотрены в работах Ю.П. Бороненко, М.Б. Кельриха, А.Д. Кочнова,

B.Н. Цюренко. Данное направление было поддержано сотрудниками

Департамента вагонного хозяйства МПС России (руководитель - С.С. Барбарич) и отдела по надзору по транспортировке опасных грузов ж.д. транспортом Госгортехнадзора России (руководитель - А.С. Павловский). Сотрудниками ПКБ ЦВ, Уралвагонзавода и Саранского тепловозоремонтного завода вместе с учеными ВНИИЖТ и ПГУПС впервые были реализованы технологии капитального ремонта с продлением срока полезного использования (КРП) полувагонов и цистерн. Первые технологии продления сроков службы пассажирских вагонов были разработаны во ВНИИЖТ Ю.М. Черкашиным и А.В. Краснобаевым. Вопросы продления сроков службы вагонов метрополитена впервые были подняты учеными УкрВНИИВ.

Однако в этих работах задачи создания теории и способов управления индивидуальным ресурсом вагонов не ставились.

В тоже время, индивидуальный ресурс вагона является важной его технико-экономической характеристикой. Управление индивидуальным ресурсом вагонов не только позволяет предупреждать возможные отказы и непредвиденные достижения предельных состояний, но и более правильно планировать режимы эксплуатации, ремонтные и профилактические мероприятия. Более того, переход к управлению индивидуальным ресурсом ведет к увеличению среднего ресурса вагонов, поскольку уменьшает долю экипажей, преждевременно исключаемых из инвентарного парка, и открывает путь для обоснованного выбора оптимального срока их эксплуатации. В ряде случаев рентабельная эксплуатация может быть продолжена в условиях снижения нагрузок, т.е. прогнозирование индивидуального остаточного ресурса можно рассматривать, как систему управления процессом эксплуатации и технического обслуживания подвижного состава.

Внедрение системы управления индивидуальным ресурсом вагонов должно основываться на новых подходах с широким использованием

методов компьютерного моделирования, технической диагностики и экспертных систем, позволяющих получать обобщенную информацию и разрабатывать рациональные варианты принятия решений по увеличению срока полезного использования подвижного состава.

В связи с этим из общей проблемы управления индивидуальным ресурсом вагонов для решения в данной работе были поставлены следующие задачи:

1. Разработать метод управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации, с учетом информации ретроспекции, диагноза и проспекции.

2. Сформировать Автоматизированную Систему Управления вагонным парком промышленных предприятий, которая будет формировать, накапливать, обобщать и хранить информацию по расходованию индивидуального технического ресурса базовых частей вагонов.

3. Разработать и апробировать комплекс методик по диагностированию технического состояния базовых частей вагонов, расчету статической и динамической нагруженности, оценке обновленных характеристик экипажей после проведения восстановительных операций и прогнозированию срока их полезного использования.

4. Провести исследования по управлению индивидуальным ресурсом различных типов вагонов.

5. Исследовать влияние вибраций элементов базовых частей вагонов на работоспособность навесного оборудования.

6. Апробировать алгоритм модификации вагонов на примере переоборудования цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

7. Провести апробацию алгоритмов продления сроков службы, модификации, модернизации и реконструкции вагонов-платформ,

хопперов, полувагонов и вагонов метрополитена.

Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования аналитических расчетов, компьютерного моделирования, обобщения данных эксплуатации, проведения лабораторных, стендовых и натурных экспериментов в реальных условиях эксплуатации.

Во втором разделе диссертации приводится анализ конструктивного построения базовых частей вагонов и разработка алгоритма управления индивидуальным ресурсом подвижного состава в эксплуатации.

Показано, что каждый вагон нужно рассматривать как элемент сложной транспортной системы, взаимодействующий с соответствующими техническими средствами железных дорог (путь, локомотивы и т. д.) и промышленных предприятий (средства и устройства погрузки-выгрузки). При изменении технических средств и развитии секторов рынка должна изменяться как конструкция отдельных вагонов, так и количественный состав разных типов вагонов.

Для выполнения сложных задач транспортного рынка вагонный парк состоит из большого количества вагонов различных назначений и конструкций.

В рамках поставленных для решения задач в данном разделе работы была проведена классификация основных типов вагонов (платформ, полувагонов, крытых, цистерн, изотермических и пассажирских) по структуре их базовых частей для последующей разработки алгоритма управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации.

Анализ конструктивных схем вагонов выявил, что их составные части целесообразно объединить в следующие четыре группы: базовые части; компоненты, которые должны служить до ближайшего планового ремонта; детали, которые подлежат проверке и замене при промежуточных планово-профилактических мероприятиях; составные части, для которых допустимы в эксплуатации несущественные отказы. На основе

проведённых исследований был сформирован алгоритм управления индивидуальным ресурсом подвижного состава, реализация которого включала: разработку расчётно -экспертно - статистического (РЭС) метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации и решение, на основе этого метода, ряда важных для железнодорожного транспорта задач по проведению рациональной модернизации, реконструкции и модификации основных востребованных типов вагонов с целью продления срока их полезного использования.

Третий раздел диссертации посвящён разработке РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации. Под индивидуальным остаточным ресурсом вагона понимается возможная продолжительность его эксплуатации от данного момента времени до достижения некоторого предельного состояния. Однако характеристики предельных состояний вагона могут иметь различную природу и количественные параметры. Поэтому в данной работе автором были введены и использовались следующие названия ресурсных ограничений (ресурсов): назначенный, технический, экономический, маркет-ресурс, экологический и морально-эстетический. Рассматривается сущность этих разновидностей ресурса вагонов и возможные подходы для увеличения срока полезного использования подвижного состава. Показывается, что сложность решения проблемы управления индивидуальным ресурсом вагона реализуется не только в необходимости выбора между несколькими путями достижения цели при ограниченном объеме информации, но так же и в том, что реальность и практическая значимость этих отдаленных по времени целей накладывает особую ответственность на принимающих решение. Поэтому решение данной проблемы должно проводиться на основе разработанного автором РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации, блок-схема которого показана на рис. 1.

РЭС-метод состоит из трех взаимосвязанных систем: мониторинга, управляющей и прогнозирующей систем.

Система мониторинга, в свою очередь, базируется на двух подсистемах: ретроспекции и диагноза. В подсистеме ретроспекции индивидуального ресурса вагона решаются следующие задачи: сбор, хранение и обработка информации о жизненном цикле вагона с момента его проектирования и постройки и до исключения вагона из инвентарного парка; оптимизация, как состава источников, так и методов измерения и представления ретроспективной информации; уточнение и окончательное формирование структуры и состава характеристик вагона для прогнозирования его ресурса.

Рис. 1. Блок-схема РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации.

В подсистеме диагноза решаются текущего технического состояния вагона

вопросы анализа реального и устанавливаются наиболее

лимитирующие его составные части.

Управляющая система РЭС-метода предназначена для проведения расчетно-экспертно-статистического анализа характеристик экипажа и выбора рациональных вариантов по управлению индивидуальным ресурсом вагона. На основе анализа обобщенной информации разрабатывается прогнозная модель функционирования вагона при будущей его эксплуатации. После выполнения экономичных технических решений по обновлению характеристик вагона производится оценка его возобновленного технического состояния.

Прогнозирующая система, используя результаты работы управляющей системы, выполняет расчеты проспекции, т.е. прогнозирования запаса индивидуального ресурса вагона и рационального срока его дальнейшей эксплуатации. Расчеты выполняются с учетом ретроспективной динамики изменения технического состояния вагона посредством численных экспериментов с прогнозной моделью экипажа. Важное значение для точности прогноза имеет глубина упреждения или прогнозируемый интервал будущей эксплуатации. Опыт применения РЭС-метода подтвердил, что удовлетворительные результаты прогноза достигаются при глубине упреждения не более 16 лет.

В диссертации подробно рассматривается формирование системы мониторинга вагонов в транспортной компании на базе АСУ ВП, разработанной с участием автора.

Ретроспективная информация о техническом состоянии вагона концентрируется в подсистеме АРМ Мастер АСУ ВП в специальном введенном электронном информационном паспорте вагона, дополняющим существующий технический паспорт. Это следующая информация: исходные данные о вагоне после его постройки, включая результаты проектных расчетов статической и динамической нагруженности, динамических, ходовых и эксплуатационных испытаний, использованных

материалах; данные о нагрузках и других условиях взаимодействия вагона с окружающей средой; ретроспективная динамика изменения эксплуатационных характеристик, включая темп нарастания усталостно -коррозионных процессов, изменения физико-механических характеристик металла, ползучести и трещинообразования. Анализ информации ретроспекции проводится с учетом следующих методологических принципов: системности, специфичности, оптимизации и аналогичности.

При описании подсистемы диагноза подробно анализируется разработанная, при участии автора, обобщённая методика диагностирования технического состояния базовых частей вагонов, которая включает три этапа исследований.

На первом этапе исследования производится изучение интенсивности эксплуатации обследуемого вагона. К параметрам, характеризующим этот показатель, относятся: пробег, масса перевозимого груза, возможность перегруза вагона, коэффициент порожнего пробега, возможность роспуска с сортировочных горок, вид груза и его коррозирующие или абразивные свойства. Изучение интенсивности эксплуатации проводится с целью прогнозирования нагруженности вагона и его элементов в дальнейшей эксплуатации.

На втором этапе проводится органолептический контроль (наружный и внутренний осмотр) кузова (котла) и рамы вагона. В задачу этого контроля входит визуальное и с помощью измерительных инструментов выявление отклонений геометрических размеров конструкций обследуемого вагона от проектных размеров, выявление трещин, деформаций, других дефектов, а также определение зон углубленного исследования (при необходимости) материала и сварных соединений конструкций. Последующие этапы выполняются только при положительных результатах предыдущих работ.

На третьем этапе проводится толщинометрия основных несущих

элементов конструкции вагона. Эта работа выполняется посредством измерительных приборов и инструмента с целью выявления зон и степени утонения элементов металлоконструкций, которые могут возникать вследствие деформаций, коррозионного или абразивного воздействия внешней среды, грузов или сопрягающихся элементов.

При положительном завершении предыдущих этапов для вагонов, перевозящих опасные грузы, должен быть проведен неразрушающий контроль (НК), в соответствии с методиками контроля, основанными на нормативных документах, согласованных с Госгортехнадзором России.

Как указывалось выше, управляющая система РЭС-метода предназначена для проведения расчетно - экспертно - статистического анализа характеристик экипажа и выбора рациональных вариантов по управлению индивидуальным ресурсом вагона. Основой для этого являются данные, полученные при анализе ретроспективной и диагностической информации о техническом состоянии вагона.

В зависимости от информационной обеспеченности каждого индивидуального вагона алгоритм функционирования управляющей системы РЭС-метода изменяется. Функционально полный набор проведения расчетно — экспертно - статистического анализа характеристик вагона включает следующее: расчет статической нагруженности металлоконструкций кузова и рамы вагона, выполненный с учетом их утонения за время эксплуатации; расчет динамической нагруженности; проверка устойчивости; проведение статических и динамических испытаний вагонов.

В диссертации подробно рассматриваются разработанные при участии автора методики суперэлементного (СЭ) расчета статической и динамической нагруженности металлоконструкций кузовов и рам вагонов для формирования прогнозной информации по остаточному индивидуальному ресурсу экипажей.

Общее каноническое уравнение системы КЭ в состоянии движения имеет вид:

где - соответственно глобальные матрицы масс,

демпфирования и жесткости конструкции на верхнем уровне СЭ сборки; - вектор внешних приложенных нагрузок;

- соответственно векторы ускорений, скоростей и перемещений узлов конструкции.

В диссертации был разработан способ задания возмущающих воздействий в виде реализаций ускорений, полученных экспериментальным путем. При этом система уравнений была преобразована с помощью введения неинерциальной системы координат. Перемещения в новой системе координат связаны с перемещениями в старой зависимостью:

(ч) =М +ГЩТ1},

где вектор линейные (угловые) перемещения

узлов расчетной схемы, служащих для задания возмущения в новой системе координат;

[Т] - соответствующая матрица связи.

Общее уравнение системы КЭ в новой системе координат было записано следующим образом:

[МГ {X} + [С]*{х}+[К]*{х} = 4М]*[ТКП} •

Численное интегрирование системы осуществлялось методом Ньюмарка.

При определении нагрузок, действующих на элементы внутрикотлового оборудования цистерн от волновых движений жидкого груза, были приняты следующие допущения: жидкость идеальная и несжимаемая; движение жидкости безвихревое; дифракцией пренебрегали в силу того, что отношение - характерный линейный

размер исследуемого оборудования, - длина волны жидкости.

При расчетах волновых нагрузок приходящихся на единицу

длины погруженного в жидкость элемента и действующих в направлении распространения волны х на глубине z, была использована формула Морисона:

Р(2,0=с/х+СоУх\Ух\,

где - соответственно скорость движения частиц жидкости и

ускорение, определяемые в точках, лежащих на нейтральной оси элемента;

соответственно инерционная и скоростная составляющие.

При исследовании колебаний цистерны с жидким грузом в общее каноническое уравнение системы КЭ вводилась матрица присоединенных масс жидкости. В результате это уравнение приняло вид:

где - присоединенная матрица жидкости.

При использовании суперэлементного подхода вся рассматриваемая конструкция представляется как совокупность отдельных фрагментов, которые повторяют форму и размеры частей реальной конструкции, например, частей кузова вагона. При этом существенно снижается порядок матриц, с которыми приходится оперировать.

После выполнения комплексного расчетно - экспертно -статистического анализа технического состояния вагона разрабатываются варианты увеличения ресурсных возможностей экипажа.

Был обобщён опыт транспортных компаний ведущих стран мира (США, Великобритания, Германия, Франция и Япония) по управлению ресурсом вагонов, который показал, что в основном, используются четыре способа продления срока службы экипажа: пролонгация, модернизация, реконструкция и модификация.

В работе показано, что простая пролонгация срока службы вагона

реализуется только в случае неполного израсходования остаточного ресурса, вследствие естественного разброса характеристик конструкции вагонов и условий их эксплуатации.

Значительно чаще для пролонгации срока службы вагона требуется проведение ремонтных воздействий для обновления характеристик лимитирующих частей вагона, т.е. необходимо проводить модернизацию или реконструкцию базовых частей экипажа. Этот способ повышения ресурсных возможностей вагона получил название пролонгация с модернизацией (реконструкцией).

Предельное состояние вагона по исчерпанию экономического и маркет-ресурса продлеваются в основном проведением модификации экипажа с назначением нового срока службы — пролонгация с модификацией.

В диссертации было показано, что РЭС-метод позволяет управлять темпом расходования индивидуальным ресурсом вагона - замедлять и ускорять его. Принципиальная схема такого управления показана на рис.2.

Рис.2. Управление темпом расходования индивидуального ресурса. Таким образом, увеличение ресурсных возможностей вагона может быть достигнуто несколькими способами и из них необходимо выбрать наиболее рациональное и экономически обоснованное решение.

В диссертации описывается процедура оценки возможных вариантов и принятия решения, основанная на методе экспертных оценок.

После выбора варианта увеличения ресурсных возможностей вагона и соответствующих ремонтных воздействий, в РЭС-методе предусматривается, что обновлённый экипаж подвергается динамическим испытаниям для определения возобновленных технических характеристик и прогнозирования вновь назначаемого срока службы.

При этом проводятся следующие виды динамических испытаний: на соударение вагонов, сбрасывание экипажа с клиньев и ударные, для оценки остаточного ресурса. Испытания на соударение и сбрасывание с клиньев проводятся при помощи локомотива либо на стенде - горке. Ударные ресурсные испытания выполняются на стенде-горке в режиме многократных соударений. В работе приводятся уточнённые методики динамических ресурсных испытаний вагонов с использованием специализированных программных комплексов и алгоритмов обработки результатов экспериментов, разработанных с участием автора.

Для прогнозирования вновь назначаемого срока службы для вагонов в данной работе использовались: обобщённый показатель расхода индивидуального ресурса вагона и специализированные критерии, учитывающие действие на элементы базовых частей вагона коррозии, изменения физико-механических характеристик металла, много- и малоцикловой усталости, возможности хрупкого разрушения и ползучести.

При прогнозировании нового дополнительно назначаемого срока службы вагона, с использованием обобщённого показателя расхода индивидуального ресурса, применялись методы экстраполяции и сглаживания. Использование метода экстраполяции в прогнозировании индивидуального ресурса вагона основано на том, что рассматриваемый процесс изменения показателей ресурса представляет собой сочетание двух составляющих: детерминированной и случайной

у(х) = /(а,х) + т(х).

Считалось, что детерминированная составляющая f(fi,x) представляет собой гладкую функцию от аргумента, описываемую конечномерным вектором параметров {а}, которые сохраняют свои значения на периоде упреждения прогноза. Эта составляющая получила название тренда или тенденции.

Случайная величина составляющей ф) является величиной некоррелированного случайного процесса с нулевым математическим ожиданием. Ее оценки необходимы для дальнейшего определения точностных характеристик прогноза.

Экстраполяционные методы прогнозирования использовались для наилучшего описания тренда и определения численных значений прогнозных величин.

Специфической чертой выполненной в данной работе прогнозной экстраполяции является предварительная обработка числового ряда с целью преобразования его к виду, удобному для прогнозирования, с учётом анализа логики и физики прогнозируемого процесса.

Четвёртый раздел работы посвящен исследованиям по управлению индивидуальным ресурсом вагонов-цистерн.

Ситуационный анализ, выполненный в Научно-внедренческом центре (НВЦ) «Вагоны» показал, что средний возраст нефтебензиновых вагонов-цистерн федеральной собственности превышает 20 лет, при назначенном сроке службы 32 года. При этом на начало 2004 г. более 12 тыс. цистерн, находящихся в парке, выработали свой срок службы. До 2010 г. закончится назначенный срок службы еще более чем у 38 тыс. цистерн.

В тоже время, особенностью конструкции рамных цистерн является то, что хребтовая балка рамы воспринимает все продольные ударно-тяговые нагрузки, а несущая способность котла, обладающего большей, по

сравнению с хребтовой балкой, жесткостью при этом практически не используется. Вследствие этого, в течение жизненного цикла вагона.

ПрОЯВЛЯеТСЯ ДИСПРОПОРЦИЯ ресурсов ДВуХ ОСНОВНЫХ ПО СТОИМОСТИ И ПО

конструктивной значимости узлов - котла и рамы цистерны.

В связи с этим, чрезвычайно актуальной является задача управления индивидуальным ресурсом вагонов-цистерн, с тем, чтобы при экономически обоснованных ремонтных воздействиях, наиболее рационально использовать все ресурсные возможности каждой базовой части вагона Решение этой задачи проводилось на основе разработанного РЭС-метода и включало следующие этапы: разработку методики проведения технического обследования (диагностирования) вагонов-цистерн; анализ технического состояния вагонов-цистерн в эксплуатации; оценку прочности и устойчивости котла цистерны после проведения капитального ремонта с продлением срока полезного использования (КРП); оценку прочности и устойчивости котлов, усиленных шпангоутами; экспериментальные исследования котлов цистерн, прошедших КРП.

В диссертации подробно описывается методика проведения технического диагностирования вагонов-цистерн, с установлением мест и причин отказов и возможного достижения предельных состояний элементов.

Для разработки рекомендаций по проведению КРП, в отношении конкретных цистерн с истекшим или истекающим назначенным сроком службы, были проведены нормативные прочностные расчеты котлов и рам цистерн и, на их основе, были установлены предельно допустимые значения показателей, характеризующих степень деградации элементов базовых частей вагонов, в т. ч. степень коррозионного утонения.

С целью оценки прочности и устойчивости цистерн на примере

нефтебензиновых цистерн с котлами калибровочных типов 53, 53а и 62, и с типовой схемой крепления котла на раме - мод. 15-1443, был выполнен комплекс нормативных расчетов с применением МКЭ.

Проведенные расчеты прочности показали, что для цистерн калибров 53, 53а и 62 максимальные эквивалентные напряжения не превышают допускаемые (для цистерн калибра 53 с материалом котла ст.З коэффициент запаса прочности составляет не менее 1,1, а для калибров 53а и 62 существует двукратный запас прочности по всем элементам -коэффициент запаса не менее 2,0). Вместе с этим было установлено, что котлы цистерн всех трех исследованных калибров при расчетном коррозионном утонении, соответствующем нормативно назначенному сроку службы цистерны, не удовлетворяют требованиям «Норм...» по критериям устойчивости (от нагрузки внешним давлением). По результатам исследования была рекомендована, при производстве КРП, установка на котбл цистерны усиливающих шпангоутов.

Оценка влияния установленных шпангоутов на изменение показателей устойчивости и напряженно-деформированного состояния (НДС) базовых узлов была проведена для цистерны с котлом калибра 53, имеющего минимальные запасы прочности из вышерассмотренных цистерн. Шпангоуты учитывались в расчётной схеме путём использования пространственных балочных КЭ с соответствующими геометрическими, инерционными, жесткостными и демпфирующими параметрами.

Результаты расчетов показали, что применение шпангоутов повышает коэффициент запаса устойчивости котла от внешнего давления до 1,375, что обеспечивает выполнение нормативных требований, и несколько (в пределах до 17%) снижает уровень действующих напряжений в районе лежневых опор.

На следующем этапе исследований опытный образец модернизированной, в результате проведения КРП, цистерны был

подвергнут комплексу испытаний с целью экспериментального определения напряжений в наиболее нагруженных местах котла при действии нормативных нагрузок, оценки прочности котла на соответствие нормативным требованиям, а также оценки возможного дальнейшего срока службы таких цистерн.

Испытания проводились на испытательном полигоне НВЦ "Вагоны" ПГУПС.

При проведении статических испытаний котел цистерны подвергался действию гидростатической нагрузки и избыточного внутреннего давления, а при динамических испытаниях производилось соударение вагонов, по методике, описанной в третьем разделе работы.

Анализ результатов экспериментальных исследований котла цистерны, после проведения КРП, показал, что статическая прочность котла цистерны калибра 53, подкреплённого шпангоутами, удовлетворяет требованиям «Норм...», а расхождение теоретических и экспериментальных результатов не превысило 12%. Проведенные ресурсные испытания на соударения вагонов выявили, что цистерна, прошедшая КРП, обладает остаточным возобновленным ресурсом, достаточным для 16 лет дальнейшей эксплуатации.

Для повышения ресурсных возможностей кузовов и рам цистерн при проведении КРП в диссертации приводится перечень мероприятий и рекомендаций по их технологической и конструктивной модернизации и реконструкции.

В пятом разделе диссертации приводятся исследования индивидуального ресурса вагонов при перевозке горячих грузов. Особенность этих вагонов состоит в том, что их индивидуальный ресурс зависит не только от общепринятых параметров эксплуатации, но и от воздействия температуры перевозимых грузов. У этих вагонов на первый план выдвигаются такие деградационные характеристики как пластическая

деформация ползучести металла и локальные температурные деформации в элементах базовых частей кузова и рамы. Эти особенности эксплуатации вагонов нашли отражение в алгоритме применения РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом для этого типа подвижного состава.

В данном разделе работы была рассмотрена последовательность проведения исследований по управлению индивидуальным ресурсом вагонов при перезозке горячих грузов, на примере вагона-цистерны модели 15-1532 для жидкого пека.

В процессе эксплуатации котлы этих цистерн имеют следующие силовые граничные условия: статическое давление от веса тары вагона, вес перевозимого груза - жидкого пека и динамические добавки - гидроудары при переходных режимах нагружения и соударениях. Максимальная допустимая температура загружаемого пека 300°С, а интервал рабочей температуры в котле на его оболочке находится в пределах от - 50 до + 300°С. Вследствие действия весовой нагрузки и температуры, достигающей 500°С при разогреве груза с помощью тенов, накапливается пластическая деформация ползучести и возникает локальный прогиб оболочки в зоне постановки тенов.

Исследования проводились по следующему алгоритму.

На первом этапе была разработана методика вырезки заготовки под образцы для определения характеристик металла котла цистерны после длительных температурных воздействий. На втором этапе исследований были определены характеристики прочности и пластичности металла котла цистерны. Затем, на третьем этапе, проводилась оценка ударной вязкости и критической температуры хрупкости металла. Для выявления причин изменений характеристик металла были проведены металлографические исследования образцов. На заключительном этапе исследований были проведены: оценка коррозионного воздействия пека на

сталь 10Г2С1А; расчёт сопротивления разрушению и усталостной прочности металла котла.

Проведенные исследования явились основой для выполнения расчётов НДС котла цистерны с учётом температурных воздействий, и прогнозирования остаточного ресурса данного вагона.

Анализ технического состояния металла котла цистерны показал, что основными механизмами его деградации являются ползучесть, структурные изменения, тепловое старение и связанное с ними разупрочнение металла.

С учетом фактических физико-механических характеристик металла котла цистерны были построены кривые усталости для температурного интервала в диапазоне от 200 до 500°С. В последнем случае учитывалось влияние ползучести на временной базе до 3000 час. Эти кривые усталости соответствуют 15 годам эксплуатации металла после истечения нормативно назначенного срока службы цистерны-пековоза (24 года). При этом было принято, что процесс теплового старения и структурных превращений достиг состояния насыщения, т.е. дальнейшие изменения будут незначительными.

Сопоставление нормативных требований с результатами выполненных исследований показало, что фактические значения физико -механических свойств стали котла пековоза превышают минимально допускаемые значения при

Согласно требованиям РД 34.15.027-93 кратковременные механические свойства при комнатной температуре металла шва, выполненного электродами УОНИ-13/45, должны быть не менее: 00,2=490 МПа, KCV=127 Дж/см2 и 5,=20%. Фактические значения составили: СТо,2=403 МПа, ст. =566 МПа, 6, =25%, а ударная вязкость равна KCV=70 Дж/см2. По требованиям, изложенным в ПБ 10-115-96 при минимальной температуре эксплуатации (минус 50°С) средние значения ударной

вязкости должны составлять не менее KCV=20 Дж/см2, в то время как фактическое значение при температуре минус 50°С меньше 20 Дж/см2.

Однако, учитывая, что при эксплуатации цистерн обнаруживаются значительные коррозионные повреждения фасонных лап и проявления ползучести металла котла цистерны в зоне сливного прибора, то при производстве КРП цистерны должна проводиться вырезка повреждённых зон котла и рамы цистерны и замена их новыми частями. По основному же металлу котла цистерны срок полезного использования пековоза может быть продлён до 15 лет.

В шестом разделе работы анализируются результаты исследования влияния вибраций элементов базовых частей вагонов-цистерн на работоспособность их котлового оборудования.

Анализ статистических данных показывает, что, при длительном сроке эксплуатации вагонов-цистерн, в их базовых частях накапливаются такие изменения, как уменьшение конструкционного демпфирования и параметров жёсткости соединений частей, что приводит к повышению вибраций отдельных элементов. Эти изменения обычно не относят к отказам базовых частей, но они часто существенно влияют на работоспособность котлового оборудования вагонов.

Поэтому в данном разделе работы было проведено исследование влияния вибраций элементов базовых частей вагонов на работоспособность их котлового оборудования, на примере вагона-цистерны модели 15-1443. Обследования четырехосных цистерн, выполненные при участии автора, показали, что в процессе их эксплуатации наблюдается высокая повреждаемость таких элементов навесного оборудования, как упорная штанга, лестницы (наружная и внутренняя), помосты и площадки, крепления котла к раме. Таким образом, общее количество неисправных цистерн в парке по причине выхода из строя элементов котлового оборудования достигает 30%.

Анализ причин, вызывающих эти повреждения, позволил установить, что в их основе лежит усталостное разрушение, вызванное интенсивным воздействием вибраций элементов котла цистерны и нагрузок, возникающих при волновых воздействиях перевозимых в котлах цистерн жидких грузов.

Под воздействием этих нагрузок в местах соединений, являющихся технологическими концентраторами напряжений, зарождаются трещины и происходит излом.

Натурные испытания цистерн выявили, что уровень действующих на котловое оборудование нагрузок в значительной степени определяется его геометрическими, инерционными, жесткостными и демпфирующими параметрами.

В связи с этим, была поставлена и решена задача по исследованию динамической нагруженности котлового оборудования вагонов - цистерн на основе, разработанного в данной работе, РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагона. Задача решалась по следующему алгоритму: разрабатывалась расчетная суперэлементная (СЭ) схема для исследования динамической нагруженности элементов оборудования цистерн; рассчитывались и анализировались с помощью методов математической статистики динамические напряжения в элементах котлового оборудования цистерн; проводилось обоснование и выбор конструктивных форм и способов крепления элементов оборудования; выполнялись экспериментальные исследования динамической нагруженности этих элементов.

В соответствии с изложенной схемой исследования, были рассмотрены два режима работы четырёхосной цистерны - порожний и гружёный.

В результате были получены соответственно первые шесть изгибных форм колебаний В1гутренней лестницы котла цистерны, первые четыре

формы изгибных колебаний упорной штанги и наружной лестницы котла цистерны.

Анализ результатов проведенных расчетов позволил установить, что низшая собственная частота колебаний наружной лестницы (16,97 Гц) и собственная частота, соответствующая второй форме колебаний внутренней лестницы (16,8 Гц) отличаются от низшей собственной частоты колебаний оболочки котла порожней цистерны (17,45 Гц) незначительно - соответственно на 2,8 и 3,7%. Кроме этого, низшая собственная частота изгибных колебаний упорной штанги (18,01 Гц) отличается от низшей собственной частоты колебаний оболочки порожней цистерны только на 3,2%.

Сравнительный анализ полученных значений собственных частот показал, что исследуемые элементы котлового оборудования - наружная и внутренняя лестницы и штанга упорная - работают в крайне неблагоприятных условиях - в зоне возможного проявления резонанса.

Учет влияния перевозимых в котле цистерны жидких грузов производился в соответствии с методикой, изложенной в третьем разделе работы.

Анализ полученных результатов позволил установить, что влияние перевозимых в котле цистерны жидких грузов наиболее существенно сказывается для узлов оборудования, находящихся на поверхности жидкости. При этом уровень динамических напряжений для этих узлов повышается в 1,3-1,5 раза. Для наружной лестницы уровень напряжений в груженом режиме в среднем в 1,15 раза меньше, чем в порожнем.

Проведенная оценка долговечности элементов оборудования серийной конструкции цистерны модели 15-1443 показала, что ресурс работоспособности оборудования значительно ниже нормативного. Для наружной лестницы он составляет 1,4 года, для внутренней лестницы - 2,1 года, а для упорной штанги - 1,6 года. В диссертации были разработаны,

рассчитаны и испытаны модернизированные конструктивные варианты лестниц.

Анализ полученных результатов позволил констатировать, что уровень динамических напряжений для модернизированной конструкции внутренней лестницы, при введении упругой связи с параметром жесткости 0,88-105 Н/м, снижается приблизительно в 3 раза, по сравнению с серийной конструкцией. Тем самым расчетная оценка долговечности конструкции увеличилась до 9,6 лет. Аналогично для модернизированной конструкции наружной лестницы удалось повысить долговечность с 1,4 до 6,2 лет.

На заключительном этапе исследований была проведена экспериментальная проверка достоверности полученных теоретических выводов по динамической нагруженности элементов котлового оборудования и изучены диссипативные характеристики конструкции цистерны.

Экспериментальные исследования проводились в несколько этапов. На первом этапе, для установления диссипативных характеристик, были проведены натурные испытания по сбрасыванию цистерны с клиньев.

На втором этапе, для исследования динамической нагруженности элементов оборудования серийной четырехосной цистерны модели 151443 были проведены ходовые испытания.

Для обработки полученных экспериментальных данных были разработаны соответствующие аппаратные и программные средства. Это позволило автоматизировать процессы проведения тарировок и обработки экспериментальных данных.

На заключительном этапе была проведена экспериментальная проверка достоверности рекомендаций по совершенствованию элементов котлового оборудования цистерны.

Проведённые комплексные исследования динамической

29

нагруженности элементов цистерны позволили констатировать следующее.

1. Разработанная методика динамического суперэлементного расчета элементов оборудования четырехосных цистерн позволяет с достаточной достоверностью исследовать их напряженно-деформированное состояние. Максимальное расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований не превышает 20% во всем диапазоне эксплуатационных скоростей.

2. Экспериментально проверены рекомендации теоретических исследований по повышению эксплуатационной надежности наружной и внутренней лестниц котла цистерны и показано, что ресурс их работоспособности может быть повышен соответственно до 6,2 и 9,6 лет.

В седьмом разделе диссертации рассматривается модификация цистерны - цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

Модификация цистерны-цементовоза модели 15-1405 включала следующие этапы: разработку требований к отбору цистерн для проведения их модификации, очистку котла цистерны от остатков перевозимых грузов, удаление специального оборудования для выгрузки цемента и постановку дополнительных заглушек, крышек и предохранительно-вакуумных клапанов; испытания на статическую и ударную прочность котла.

Особенностями конструкций котлов цистерн-цементовозов является то, что они не рассчитывались на давление гидравлического удара и возможность возникновения вакуума в 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 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 действующих «Норм ...». Исследования проводились в три этапа. На первом этапе производился расчет прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны, с использованием РЭС-метода, положительные результаты которого, в дальнейшем, позволили провести экспериментальные испытания цистерны на статическую и ударную прочность.

Расчёты проводились с помощью программного комплекса COSMOS/M. Анализ выполненных расчетов позволил сделать вывод, что прочность котла цистерны обеспечивается при утонении листов котла не более, чем на 10-15%. При толщинах верхнего листа котла менее 7,0 мм, в обечайке котла появляются повышенные напряжения, которые не удовлетворяют требованиям «Норм...», в части устойчивости при действии избыточного внешнего давления - 50 КПа,

На заключительном этапе 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 так же оценки прочности его крепления к раме вагона.

В качестве объекта испытаний была использована цистерна-цементовоз после переоборудования её по документации, разработанной ПКБ ЦВ ОАО "РЖД".

Испытания опытного образца модифицированной цистерны проводились на испытательном полигоне НВЦ "Вагоны" ПГУПС.

Анализ результатов испытаний, проведённых по методике РЭС-метода, позволил констатировать следующее:

1. Наиболее нагруженной частью котла цистерны является зона люка-лаза, где максимальные напряжения составляют 76% от допускаемых (III расчетный режим нагружения).

2. В основной части конструкции котла цистерны обеспечивается запас прочности с коэффициентом запаса не менее чем 1,8.

3. Сопоставление значений расчетных напряжений с экспериментальными, в соответствующих сечениях котла модифицированной цистерны, показало их хорошую сходимость, расхождение величин напряжений в наиболее нагруженных областях не превысило 15%.

Положительные результаты испытаний на статическую прочность котла модифицированной цистерны позволили приступить к испытаниям цистерны на ударную прочность. Проведённые испытания показали, что модифицированная цистерна обладает прочностными характеристиками, отвечающими требования действующих "Норм ..." т.к. после проведения серии ударов, соответствующих расчетному сроку службы вагонов — 16 лет, повреждений котла и элементов его крепления к раме не было обнаружено, и она была рекомендована к эксплуатации без ограничений на железных дорогах стран СНГ и Балтии.

Резюмируя результаты проведённых исследований можно констатировать, что даже такая сложная модификация цистерн-цементовозов в цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов не только возможна, но и целесообразна, так как может быть проведена в достаточно сжатые сроки и при сравнительно низкой стоимости модификации. Следовательно, цистернам-цементовозам, которые подлежат списанию по техническим причинам и исчерпанию экономического и маркет-ресурса, может быть продлён срок их полезного использования и на транспортном рынке будет восполнен дефицит цистерн для перевозки светлых нефтепродуктов.

В восьмом разделе работы приводится обоснование продления срока службы вагонов-платформ. Показывается, что технический ресурс базовой части платформ обычно достаточно большой и основные предельные состояния, чаще всего, наступают по критериям технического, экономического и маркет-ресурса. Поэтому управление индивидуальным ресурсом платформ обычно состоит в обосновании проведения модернизации и модификации с пролонгацией срока полезного использования вагона. Кроме этого, РЭС-метод управления индивидуальным ресурсом вагона дает нам принципиальную возможность управлять темпом расходования этого ресурса в эксплуатации - замедлять или ускорять его.

В связи с этим, данный раздел работы состоит из двух частей: обоснования продления срока службы специализированной платформы-транспортёра, который получил название вагона-контейнера ТК-8 для ЛАЭС, с применением алгоритма замедления темпа расходования индивидуального ресурса, и анализа вариантов модернизации и модификации универсальных платформ, разработанных в НВЦ «Вагоны» с участием автора.

Вагон-контейнер ТК-8 является сложной—и_^щрогостоящей

технической транспортной системой, снабжённой специальным оборудованием для обеспечения перевозок спецгрузов. Для обоснования решения о продлении срока полезного использования вагона без ремонтных воздействий было проведено исследование механических и металлографических характеристик металла рамы вагона-контейнера ТК-8 и оценка НДС элементов рамы, подвергшихся воздействию радиации.

Анализ результатов исследования позволил констатировать следующее.

За время эксплуатации вагона-транспортера ТК-8 в течение 30-40 лет не произошло заметных изменений механических характеристик в худшую сторону. В тоже время, металл обладает большим запасом пластических и прочностных свойств при высоком значении ударной вязкости. Ресурс металла рамы вагона не исчерпан. Было рекомендовано проведение периодических (не реже 1 раза в 2 года) повторных металлографических исследований, с целью анализа динамики изменений физико-механических характеристик данной стали.

Положительные результаты проведённых исследований металла рамы вагона ТК-8 позволили перейти к оценке НДС рамы с целью установления её прочностных характеристик.

Главной базовой и несущей частью транспортёра является его рама, представляющая собой сложную пространственную ферму с подкреплениями и вырезами. Расчёт прочности рамы производился по методике, приведённой в разделе 3 данной работы, с учётом требований «Норм....» и с использованием конечно-элементного пакета ANSYS. Для этого была построена пластинчато-объёмная КЭ модель рамы транспортёра.

Анализ полученных данных показал, что максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в элементах рамы транспортера,

составляют: при первом расчетном режиме - растяжении (2,5 МН) - 112 МПа; при первом расчетном режиме - сжатии (2,5 МН) - 111 МПа, что не превосходит допускаемых напряжений при первом расчетном режиме (223,6 МПа).

Максимальные напряжения, возникающие в элементах рамы, при соударении с силой 3,0 МН составляют 127 МПа, что не превосходит допускаемых напряжений 235,4 МПа.

Расчёты также показали, что срок эксплуатации вагона - контейнера ТК-8 может быть продлён минимум на 5 лет, при условии проведения периодических (не реже одного раза в два года) обследований вагона и снижения уровня действующих нагрузок путем уменьшения скорости движения (до 5 км/ч) и проведения ряда конструктивных мероприятий, приведенных в диссертации.

Как указывалось выше, в условиях рыночной экономики, транспортные компании должны управлять индивидуальным ресурсом вагонов, приспосабливая их для перевозки грузов рыночной востребованности, в минимальные сроки и с экономически обоснованными затратами. Решение этой задачи для вагонов-платформ в НВЦ «Вагоны», с участием автора, было найдено в проведении недорогой модернизации и модификации крепительного оборудования (съёмного и несъёмного), которое позволяет приспосабливать вагоны для перевозки тех или иных грузов.

При разработке проектов модернизации и модификации платформ был выполнен полный комплекс проектных, расчётных и экспериментальных исследований с получением необходимых разрешений на эксплуатацию этих вагонов без ограничений на всех дорогах стран СНГ, Балтии и Финляндии. В диссертации приводятся краткие сведения об этих разработках, нашедших практическое применение. Показывается, что управление индивидуальным ресурсом вагонов, за счёт модернизации и

модификации, а также применения алгоритмов замедления и ускорения темпов расходования индивидуального ресурса вагонов повышает их экономическую эффективность и является важнейшим фактором в повышении конкурентоспособности железнодорожного транспорта на рынке транспортных услуг.

В девятом разделе диссертации приводится анализ индивидуального ресурса вагонов-хопперов. Показывается, что эти вагоны являются основным типом специализированного подвижного состава, предназначенного для перевозки разнообразных сыпучих и пылевидных грузов.

Для проведения анализа индивидуального ресурса вагонов этого вида был выбран вагон - хоппер модели 11-715 для перевозки цемента, так как его кузов подвержен интенсивной коррозии и при эксплуатации многократно совершаются процессы погрузки - выгрузки.

Исследования проводились в три этапа. На первом этапе было произведено обследование технического состояния вагонов - хопперов с выявлением наиболее лимитирующих элементов кузовов и рам. На втором и третьем этапах исследований проводился расчёт прочностных характеристик и усталостной прочности рамы вагона - хоппера, с целью оценки её ресурсных возможностей.

При анализе технического состояния грузовых вагонов в 2003 г. специалистами НВЦ "Вагоны", с участием автора работы, были обследованы 19 вагонов - хопперов модели 11-715.

В процессе обследования проводился 100% технический осмотр с выявлением неисправностей и замером толщин конструктивных элементов рамы и кузова. Результаты замеров толщин элементов и выявленные повреждения заносились в специальные Карты обследования информационного паспорта вагона в среде АСУ ВП и использовались при расчете НДС базовых частей хоппера.

Далее проводился расчёт прочности рамы вагона - хоппера модели 11-715, имеющей максимальные зарегистрированные при проведении технического диагностирования коррозионные утонения элементов конструкции. Применялся конечно - элементный комплекс программ ANSYS. Расчётная пластинчато - стержневая КЭ модель вагона - хоппера включала 1008 конечных элементов и 2400 узлов. Анализ НДС рамы хоппера позволил констатировать следующее. Наибольшие напряжения возникают на хребтовой балке в зоне её соединения со шкворневой балкой. В этой же зоне наблюдались и повышенные коррозионные повреждения.

Расчеты прочности и сопротивления усталости рамы показали, что коэффициенты запаса усталости в наиболее напряжённых зонах хребтовой балки больше допускаемого коэффициента запаса, равного 1,3. Это позволило продлить срок полезного использования вагона до 5 лет при нормированных толщинах элементов и темпе коррозионного утонения.

В тоже время, было отмечено, что индивидуальный ресурс вагона-хоппера может изменяться в широких пределах, в зависимости от характеристик перевозимых грузов и интенсивности эксплуатации. Анализ ресурсных возможностей вагонов-хопперов необходимо проводить на основе РЭС-метода, разработанного в данном исследовании.

Десятый раздел диссертации посвящен анализу результатов исследований ресурсных возможностей кузовов и рам полувагонов. Показывается, что полувагоны являются наиболее интенсивно эксплуатируемым типом грузового подвижного состава и это существенно отражается как на техническом состоянии их составных частей, так и на частоте внеплановых отцепок полувагонов в текущий ремонт. Так по данным МПС РФ в 1995 г. частота отцепок полувагонов составила 16,0 раз в год. Частые отцепки полувагонов в текущий ремонт связаны как с недостаточной надёжностью основных сборочных единиц (тележек, автосцепок, тормозов), так и их базовых частей - кузовов и рам.

Выполненное в НВЦ «Вагоны» с участием автора обследование полувагонов модели 12-1000 показало, что наиболее часто обнаруживаются следующие неисправности составных частей: деформация торцевых дверей; выпучивание хребтовой балки в районе упорных угольников; трещинообразование в нижней зоне соединения обшивки со стойками; деформации угловых стоек; повреждения люков и люковых запоров и т.д. Вместе с этим, было выявлено, что при одном и том же назначенном сроке эксплуатации, у одних вагонов техническое состояние кузовов и рам существенно отличается от технического состояния этих элементов других вагонов.

Следовательно, индивидуальный ресурс полувагонов расходуется неравномерно и появляется возможность, применяя РЭС-метод, разработанный в данном исследовании, для отдельных экипажей увеличить срок их полезного использования после проведения восстановительных ремонтных операций - планоых видов ремонта (ДР и КР) и КРП.

Исследование ресурсных возможностей кузовов и рам полувагонов проводилось в два этапа: выполнялся расчет прочностных характеристик кузова с учетом реальных параметров элементов после длительной эксплуатации, и оценка сопротивления усталости рамы. На основании анализа ретроспективной информации и исследований прочности и усталости полувагонов формировалось заключение о их ресурсных возможностях.

Дня расчета был выбран полувагон модели 12-1000 у которого был израсходован назначенный срок службы, но, по заключению экспертов, его техническое состояние позволяло рассмотреть вопрос о продлении срока полезного использования после проведения соответствующего ремонта.

Была выполнена толщинометрия элементов рамы полувагона. На основании результатов полученного утонения элементов кузова и рамы

полувагона был выполнен расчёт прочности, в соответствии с требованиями «Норм...».

Расчёт на прочность кузова полувагона модели 12-1000 производился при первом и третьем расчётных режимах с использованием КЭ пакета программ А№У8. Анализ напряжённо-деформированного состояния кузова полувагона позволил констатировать следующее. Наибольшие эквивалентные напряжения возникают в консольных частях рамы полувагона при ударных взаимодействиях и рывках. Теоретически, при появлении и развитии значительных коррозионных повреждений или погиби, в этих частях рамы напряжения достигают предельных значений, и вагон не может быть допущен к дальнейшей эксплуатации.

В рассмотренном случае, полученные расчетные напряжения при максимальном выявленном утонении элементов рамы полувагона не превысили допускаемых при всех расчетных режимах, что позволило провести дальнейшие исследования по оценке сопротивления усталости рамы полувагона.

На основе анализа полученных зависимостей было установлено, что коэффициенты запаса усталости в наиболее напряженных зонах полувагона модели 12-1000, предъявленного на продление срока службы, больше допускаемого коэффициента запаса, равного 1,3. Проведенные многовариантные расчеты с различной степенью утонения элементов рамы полувагона позволили установить предельно допустимую степень коррозионной деградации этих элементов полувагонов.

Проведённые расчёты прочности и сопротивления усталости рамы полувагона показали возможность, в некоторых случаях, продления назначенного срока службы полувагона, если толщины элементов и техническое состояние базовых частей, установленные при техническом диагностировании, соответствуют установленным в данном исследовании нормативным значениям, а коррозионная деградация также не превышает

установленных значений.

В одиннадцатом разделе диссертации приводятся исследования по продлению срока полезного использования вагонов метрополитена. Показывается, что электроподвижной состав метрополитена проходит регулярное техническое обслуживание и находится в условиях благоприятного искусственного микроклимата и не испытывает высоких продольных нагрузок. Поэтому был сделан вывод о том, что несмотря на истечение нормативного срока службы, технический ресурс вагонов метрополитена ещё не выработан.

Исследования по определению возможности продления срока полезного использования вагонов метрополитена проводились по приведённому в разделе 3 данной работы РЭС-методу.

На первом этапе работы в 2003 году были обследованы вагоны приписки электродепо Северное, Автово и Невское Санкт-Петербургкого метрополитена в количестве 121 единиц.

В результате обследования технического состояния металлоконструкций кузовов и рам вагонов было установлено следующее. Почти все вагоны серий Е и Ем имеют значительные коррозионные повреждения в зоне технологических окон консольной части продольной балки и коррозию в районе поперечной балки подвески мотор -компрессора. Были обнаружены многочисленные случаи значительной коррозии на продольных балках в районе технологических проемов по всей длине рамы вагона, а также нарушение герметичности в зоне сопряжения обшивки боковой стены (боковина) с рамой вагона. В некоторых вагонах была обнаружена значительная коррозия обшивки боковины в районе накладного профиля. Незначительные коррозионные повреждения были обнаружены на хребтовых балках, на торцевой части вагонов, внутри пассажирского салона.

Исходя из поставленной задачи определения возможности

дальнейшей эксплуатации вагона по истечении нормативного срока его службы, производился расчет прочности только рамы вагона метрополитена серии Е как основного несущего элемента, с учетом результатов технического диагностирования (толщинометрии).

Расчёт производился методом конечных элементов с использованием КЭ комплекса ANSYS. Анализ результатов расчётов показал, что максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в элементах рамы вагона с 20% коррозионным износом, при первом расчётном режиме - сжатие (0,4 МН) составляют 154 МПа, а при первом расчётном режиме -растяжение (0,3 МН) 119,5 МПа, что не превосходит допускаемых напряжений при первом расчетном режиме (220,5 МПа для хребтовой и шкворневой балки, 245 МПа для остальных элементов рамы).

Таким образом, если коррозия элемента боковой рамы не превышает 20%, то прочность рамы вагона серии Е удовлетворяет требованиям «Норм...» и такой вагон, после проведения соответствующих видов ремонта, может быть допущен к дальнейшей эксплуатации.

На заключительном этапе были выполнены дополнительные расчеты напряженно - деформированного состояния рамы вагона серии Е для двух вариантов: при 35% коррозионном повреждении боковых балок рамы и при выполненном усилении боковых балок до номинальных размеров, путём постановки соответствующих накладок.

Анализ результатов расчетов позволил констатировать, что при увеличении коррозионных повреждений элемента боковой рамы до 35% максимальные напряжения достигают величин допускаемых напряжений при первом расчетном режиме, т.е. в соответствии с «Нормами...» эксплуатация такого вагона недопустима.

Проведённое усиление элементов боковых балок рамы вагона серии Е коренным образом изменяет картину НДС, что позволяет существенно продлить срок полезного использования вагона. Однако усиление боковых

балок является достаточно трудоёмкой и дорогостоящей технологической операцией и требует выполнения специальных технико-экономических обоснований целесообразности ее проведения.

Для получения обоснованных выводов о возможности продления сроков полезного использования вагонов метрополитена серии Е ВНИИЖТом совместно со Службой подвижного состава Московского метрополитена, при участии автора работы, были проведены ходовые динамические испытания этих экипажей.

Анализ полученных зависимостей выявил, что первый всплеск динамических напряжений возникает при трогании вагона с места. В дальнейшем, при наборе скорости, динамические нагрузки растут и достигают максимума при скорости 75 км/ч, а затем начинают уменьшаться. Динамическая нагруженность основных элементов базовых частей вагона не превышает допускаемых значений, в соответствии с «Нормами...»

Усиление повреждённых коррозией боковых балок рамы вагона серии Е с помощью дополнительных элементов или накладок, снижает величину напряженно-деформированного состояния всех элементов и для таких вагонов может быть продлён срок их полезного использования, с учетом темпа коррозионной деградации характеристик конструкций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан расчетно - экспертно - статистический (РЭС) метод управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации, обеспечивающий решение следующих задач: оценку накопления повреждений в базовых частях вагонов во время эксплуатации (ретроспекция), установление реального текущего технического состояния экипажа (диагноз), прогнозирование развития этого состояния в ближайшем будущем (проспекция), разработку рекомендаций по

увеличению ресурсных возможностей вагона и проведение прогностических расчётов для определения рационального вновь назначаемого срока полезного использования подвижного состава.

2. Сформирована Автоматизированная Система Управления вагонным парком (АСУ ВП) промышленных предприятий, позволяющая обобщать информацию по расходованию индивидуального технического ресурса базовых частей вагона, рационально корректировать структуру ремонтных циклов и назначенных сроков эксплуатации.

3. Разработан и апробирован комплекс методик по диагностированию технического состояния базовых частей вагонов, расчёту статической и динамической нагруженности, оценке обновлённых характеристик экипажей после проведения восстановительных операций и прогнозированию срока их полезного использования.

4. Установлены особенности управления индивидуальным ресурсом различных типов вагонов, с учётом специфики перевозимых грузов и условий эксплуатации.

5. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости, сопротивления разрушению, усталостной прочности базовых металлоконструкций основных востребованных типов вагонов и способы прогнозирования их остаточного ресурса с учётом реальных условий эксплуатации подвижного состава.

6. Разработаны способы управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации путём проведения модернизации, реконструкции, модификации и обоснованной пролонгации срока их полезного использования.

7. На основе анализа конструктивных схем платформ, полувагонов, крытых, резервуарных, изотермических и пассажирских вагонов была установлена структура и взаимодействие базозых частей, модернизация, реконструкция и модификация которых позволяет управлять

индивидуальным ресурсом подвижного состава.

8. Проведённые исследования технического состоянии вагонов-цистерн в эксплуатации выявили, что их базовые части имеют существенно разные количественные характеристики технического ресурса и подвергаются воздействию внешних нагрузок с различной интенсивностью. Повышение ресурсных возможностей может быть достигнуто за счёт уменьшения коррозионных повреждений, усиления котлов цистерн шпангоутами, заменой лимитирующих элементов и другими мероприятиями.

9. На основании расчётов прочности, устойчивости котлов и рам цистерн, проведённых ударных и эксплутационных испытаний установлено, что у нефтебензиновых вагонов-цистерн может быть продлён срок их полезного использования от 5 лет после проведения плановых видов ремонта (ДР, КР) и до 16 лет - после КРП, в зависимости от их текущего технического состояния и предстоящих условий эксплуатации.

10. Исследования индивидуального ресурса вагонов, перевозящих горячие грузы, позволили установить, что у них основными ресурсными ограничениями являются наличие пластических деформаций ползучести металла и локальные температурные деформации в элементах базовых частей кузова и рамы вагона. При анализе их ресурсных возможностей необходимо проводить определение характеристик прочности и пластичности, ударной вязкости и критической температуры хрупкости, металлографические исследования микроструктурных изменений металла базовых частей, подверженных воздействию высоких температур перевозимого груза или при его разогреве перед выгрузкой.

11. Проведённая оценка влияния вибраций базовых частей вагонов-цистерн на работоспособность котлового оборудования выявила, что при длительном сроке эксплуатации экипажей в их базовых частях уменьшаются параметры конструкционного демпфирования и жесткости

соединений, что приводит к повышению вибраций их отдельных элементов. Поэтому параметры связей котлового оборудования с базовыми частями вагона должны выбираться таким образом, чтобы отношение их эффективных частот было не менее 1,5. Для исследования динамической нагруженности элементов вагонов, рекомендуется использовать разработанный автором программный комплекс СУПЕР- Д.

12. Установлено, что малоэффективные и неэксплуатируемые вагоны целесообразно, для продления срока их полезного использования, переоборудовать для перевозки грузов рыночной востребованности. Исследования модифицированной цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов показали, что после усиления котла шпангоутами, она успешно прошла все испытания и была рекомендована для эксплуатации на всех железных дорогах стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии.

13. Выполненный анализ индивидуального ресурса вагонов-платформ позволил, используя алгоритм замедления темпов расходования индивидуального ресурса РЭС-метода, продлить срок службы вагона-контейнера ТК-8 ЛАЭС. Также был разработан параметрический ряд вариантов модернизации и модификации платформ, обеспечивающий их переоборудование для перевозки грузов рыночной востребованности, выполняемых в максимально сжатые сроки и с экономически обоснованными затратами.

14. Определено, что индивидуальный ресурс вагонов-хопперов может изменяться в широких пределах в зависимости от характеристик перевозимых грузов и интенсивности эксплуатации. На примере вагона-хоппера модели 11-715 показано, как с использованием РЭС-метода и проведения целенаправленных ремонтных операций можно увеличивать ресурсные возможности этого типа подвижного состава.

15. Проведённые исследования ресурсных возможностей кузовов и

рам полувагонов позволили констатировать, что несмотря на повышенную интенсивность их использования, управление индивидуальным ресурсом этого типа подвижного состава возможно на основе модернизации их лимитирующих узлов. На примере полувагона модели 12-1000 был апробирован алгоритм продления его срока службы.

16. Исследования по продлению срока полезного использования вагонов метрополитена серий Е и Ем показали, что главные повреждения базовых частей происходят из-за местной коррозии их элементов. Для продления срока полезного использования этих вагонов должны быть выполнены рекомендации, разработанные в данном исследовании.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Третьяков А.В. Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации //-СПб, ООО «Издательство «ОМ-Пресс», 2004 - 381с.

2. Третьяков А.В. Управление ресурсом грузовых вагонов в эксплуатации. - М.: Железнодорожный транспорт, № 3,2004. - с. 41-44.

3. Третьяков А.В. Продление срока службы грузовых вагонов на основе метода управления индивидуальным ресурсом. - М.: Железные дороги мира, № 4,2004. - с. 18-23.

4. Третьяков А.В., Борисов СВ. Продление срока службы вагонов метрополитена. - М.: Железные дороги мира, № 4,2004. - с. 23-27.

5. Третьяков А.В., Васильев А.В. Рациональное использование грузовых вагонов. - М.: Железнодорожный транспорт, № 5,2004. - с. 50-54.

6. Третьяков А.В., Пигарев P.M., Соколов A.M. Продление срока службы цистерн. - М.: Железные дороги мира, № 5,2004.

7. Третьяков А.В., Вашакидзе, ВЛ. Кальницкий, Г.Е.Сорокин Автоматизированная обработка экспериментальной информации,

записанной на магнитографе. - М.: Железнодорожный транспорт, 1983. -с. 10.

8. Эстлинг А.А., Высоцкий В.А., Авдовский А.А., Третьяков А.В. Моделирование вертикальных колебаний автосцепного устройства вагонов метрополитена. Сб. тр. «Динамика вагонов». - Л.: ЛИИЖТ, 1984. -с. 33-38.

9. Бороненко Ю.П., Кальницкий ВЛ., Кравченко Ю.П., Бубнов В.М., Третьяков А.В Прогнозирование ходовых качеств и динамической нагруженности перспективного типоразмерного ряда вагонов-цистерн. Сб. тр. «Динамика вагонов». - Л.: ЛИИЖТ, 1984. - С. 17-28.

Ю.Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Эффективный метод построения суперэлементиых расчетных схем (вагона-хоппера для цемента). Вагоностроение: Сборн. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш; Вып.3,1986. - С. 4-6.

П.Соколов М.М., Бороненко Ю.П., Битюцкий А.А., Третьяков А.В., Сорокин Г.Е. Расчёт соединений элементов вагонов на ЭВМ. Л.: ЛИИЖТ, 1986.-57 с.

12.Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Применение численных методов для анализа динамической нагруженности элементов оборудования четырехосных цистерн // Повышение надежности конструкций четырехосных цистерн: Сборн. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш ;сер. 5, вып. 12,1987.-С. 1-3.

П.Третьяков А.В., Павлов СВ., Елисеев В.Е. Анализ частотных характеристик элементов оборудования четырехосных цистерн. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш; сер. 5, вып.12,1987. - С. 5-7.

Н.Соколов М.М., Третьяков А.В. Системный подход при диагностировании вагонов // Перспективы развития вагоностроения: Тез. докл. всесоюз. науч.-техн. конф. - М.: МИИТ, 1988. - С. 20-22.

15.Радзиховский А.А., Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Оценка собственных частот кузовов подвижного состава типа «подкреплённая

оболочка» с применением метода суперэлементов. Сб. науч. тр. - Л.: ЛИИЖТ, 1987. - С. 93-100.

16.Третьяков А.В., Белгородцев А.В., Павлов СВ. Экспериментальные исследования динамической нагруженности узлов крепления тормозного оборудования и воздухопроводов 4-осной цистерны. Сб. науч. тр.-Л., ЛИИЖТ, 1987.-С. 100-105.

П.Соколов М.М., Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Вашакидзе Л.С. Обработка результатов измерений динамических качеств вагонов на ЭВМ СМ-4: Учебн. Пособие. - Л.: ЛИИЖТ, 1988. - 63 с.

18.Бороненко Ю.П., Битюцкий А.А., Третьяков А.В., Сорокин Г.Е. Программный комплекс СУПЕР-Д для решения задач динамики транспортных конструкций. Сборник. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш; вып.1, сер. 5,1988.-С. 4-7.

19.Третьяков А.В., Бармичев С.Д. Исследование динамической нагруженности элементов оборудования четырехосной цистерны методом суперэлементов в спектральной постановке// Вагоностроение: Сборник. -М: ЦНИИТЭИтяжмаш; вып.7, сер. 5,1988. - С. 6-9.

20.Третьяков А.В., Мясоедова Е.А. Исследование напряжённо-деформированного состояния кузова зерновоза мод. 15-756 с использованием технических средств машинной графики СМ ЭВМ// Перспективы развития вагоностроения: Тез. докл. всесоюз.науч-техн. конф. - М.: МИИТ, 1988. - С. 150-151.

21.Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Расчетная оценка динамических напряжений в конструкции вагона для минеральных удобрений при продольных динамических нагрузках. - СПб.: Виста, 1991. - С. 145.

22.Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Черников СЮ. Комплекс исследований по продлению срока службы цистерн, находящихся в эксплуатации 10-15 и более лет. Проблемы механики

. железнодорожного транспорта: Тез. докл. 9 междунар. конф. -Днепропетровск.: ДИИТ, 1996.-С. 195-196.

23 .The influence of technical condition of 18-100 bogies on the flange wear / Romen Y S, Boronenko Y P, Tretiakov A V and Iwnicki S D // Computer Simulation of Rail Vehicle Dynamics: Conference Papers (Manchester, 2324 June 1997) - Manchester (England), MMU, 1997.

Влияние технического состояния тележки 18-100 на износ гребней колес. Ромен Ю.С., Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Ивницки С.Д. // Компьютерное моделирование динамики железнодорожного экипажа: Труды конференции (Манчестер, 23-24 июня 1997 г.) - Манчестер (Англия), Манчестерский региональный университет, 1997.

24.Computer simulation of the dynamic behaviour of the Russian High Speed Train «SOKOL» / Boronenko Y., Tretiakov A., Lesnichy V., Orlova A. and Iwnicki S. // Computer Simulation of Rail Vehicle Dynamics: Conference Papers (Manchester, 23-24 June 1997) - Manchester (England), MMU, 1997. Компьютерное моделирование динамического поведения Российского высокоскоростного электропоезда "СОКОЛ". Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Лесничий B.C., Орлова A.M., Ивницки С.Д. . // Компьютерное моделирование динамики железнодорожного экипажа: Труды конференции (Манчестер, 23-24 июня 1997 г.) - Манчестер (Англия), Манчестерский региональный университет, 1997.

25.Третьяков А.В., Черников СЮ. Продление срока службы грузовых вагонов проведением капитально-восстановительного ремонта. - СПб.: Инженер путей сообщения, 1/98(6), № 6,1998.- С. 25.

26.Modelling Russian Railroad Vehicles with ADAMS/Rail-MEDINA / Boronenko Y., Tretyakov A., Lesnitchy V., Orlova A. // The Future of MEDYNA and its Integration in ADAMS/Rail: 4th ADAMS/Rail Users' Conference: (Utrecht, The Netherlands, April 28th-29th 1999) Моделирование Российских железнодорожных экипажей с помощью

программного комплекса ADAMS/Rail-MEDINA / Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Лесничий B.C., Орлова А.М. // Будущее комплекса MEDINA и его интеграция в ADAMS/Rail: 4 конференция пользователей комплекса ADAMS/Rail: (Утрехт, Нидерланды), 1999.

27.Третьяков А.В. Лесничий B.C., Орлова А.М. Моделирование рельсовых экипажей Российских железных дорог на программном комплексе «MEDYNA» / Подвижной состав 21 века: Идеи, требования, проекты: Тез. докл. науч.-практ. конф. - СПб.: ПГУПС, 1999. - С. 73-74.

28Лретьяков А.В., Белгородцев А.В., Васильев А.В., Пигарев Р.М. Диагностирование технического состояния и расчет транспортеров/ Подвижной состав XXI века: Идеи, требования, проекты: Тезисы докл. 2 науч.-техн. коиф. - СПб.: ПГУПС, 2001. - С. 123.

29.Третьяков А.В., Чистосердова И.Э., Сорокин Г.Е., Борисов СВ. Автоматизированная система управления перевозкой продукции ОАО «Химпром» - оптимизация перевозочного процесса / Тезисы докл. 62 науч-техн. конф. - СПб.: ПГУПС, 2002.- С. 23-24.

30.Третьяков А.В., Чистосердова И.Э., Сорокин Г.Е., Семенов СВ. Автоматизированная система управления перевозкой продукции ОАО «Химпром» - управление вагонным парком / Тезисы докл. 62 науч-техн. конф. - СПб.: ПГУПС, 2002.- С. 24-25.

31.Третьяков А.В., Белгородцев А.В., Васильев А.В., Пигарев Р.М. Техническое диагностирование вагонов с целью определения остаточного ресурса и продления их сроков полезного использования / Подвижной состав XXI века: Идеи, требования, проекты: Тезисы докл. 3 науч.-техн. конф. - СПб.: ПГУПС, 2003.- С. 166-167.

32.Третьяков А.В., Васильев А.В., Пигарев Р.М. Динамика состояния парка транспортеров России и стран СНГ / Подвижной состав XXI века: Идеи, требования, проекты: Тезисы докл. 3 науч.-техн. конф. - СПб: ПГУПС, 2003.-С 179-180

ЗЗ.Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. Т.2: Сооружения и устройства. Подвижной состав. Организация перевозок: (Обобщение отечественного и зарубежного опыта)/ А.Ф. Алимов, В.Г. Ананьев, Т/А. Белаш и др.; Редкол.: В.И. Ковалев (пред.), И.П. Киселев (отв. за вып.) и др. - СПб.: Выбор, 2003. - С. 224-228.

34Лретьяков А.В., Павлов СВ., Пигарев Р.М. Исследование прочности вагонных конструкций с помощью программного комплекса «ISCRA»: Учеб. пособие. - СПб.: ПГУПС, 2003. - 38 с.

35.Третьяков. А.В., Кравченко ЮЛ. Неразрушающий контроль на железнодорожном транспорте. - СПб.: Берг-Коллегия, № 6(15) 2003.-С.37.

Третьяков Александр Владимирович Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Сдано в набор.........Подписано к печати, ЛЯ.Р?- ¿¿>¿4п

Формат бумаги 60x90 1/16 Объем 3,0 п.л. Заказ .449 Тираж 150 экз.

Типография ПГУПС, 190031 С.Петербург, Московский пр. 9.

№-8 577

1. Краткий анализ современного состояния и направлений развития вагонного парка в условиях рыночной экономики, постановка задач исследования.

1.1. Ситуационный анализ направлений развития вагонного парка в условиях рыночной экономики.

1.2. Постановка задач исследования.

2. Анализ конструктивного построения базовых частей вагонов и разработка алгоритма управления индивидуальным ресурсом подвижного состава в эксплуатации.

2.1. Конструктивные схемы платформ.

2.2. Конструктивные схемы полувагонов.

2.3. Конструктивные схемы крытых вагонов.

2.4. Конструктивные схемы резервуарных вагонов.

2.5. Конструктивные схемы изотермических вагонов.

2.6. Конструктивные схемы пассажирских вагонов.

2.7. Алгоритм управления индивидуальным ресурсом подвижного состава.

Выводы по разделу 2.

3. Разработка РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации.

3.1. Структура РЭС-метода управления индивидуальным ресурсом вагона.

3.2. Формирование системы мониторинга вагонов в транспортной компании на базе АСУ ВП.

3.3. Методика диагностирования технического состояния базовых частей вагонов.

3.4. Алгоритм функционирования управляющей системы РЭС-метода.

3.5. Методика расчета статической нагруженности металлоконструкций кузовов и рам вагонов.

3.6. Методика расчета динамической нагруженности металлоконструкций кузовов и рам вагонов.

3.7. Проверка устойчивости оболочки котла цистерны от внешнего давления.

3.8. Варианты увеличения ресурсных возможностей вагонов и методика выбора рациональных решений.

3.9. Оценка обновленных характеристик вагона после проведения ремонтных воздействий и прогнозирование его срока службы.

Выводы по разделу 3.

4. Исследование по управлению индивидуальным ресурсом вагонов-цистерн.

4.1. Методика проведения технического обследования вагонов-цистерн.

4.2. Анализ технического состояния вагонов-цистерн в эксплуатации.

4.3. Оценка прочности и устойчивости котла цистерны после проведения КРП.

4.4. Оценка прочности и устойчивости котлов, усиленных шпангоутами.

4.5. Экспериментальные исследования котлов цистерн, прошедших КРП. 172 Выводы по разделу 4.

5. Исследование индивидуального ресурса вагонов при перевозке горячих грузов.

5.1. Методика вырезки заготовок под образцы для определения характеристик металла котла цистерны после длительных температурных воздействий.

5.2. Определение характеристик прочности и пластичности металла котла цистерны.

5.3. Оценка ударной вязкости и критической температуры хрупкости металла котла цистерны.

5.4. Металлографические исследования микроструктурных изменений металла котла цистерны от действия высоких температур перевозимого груза.

5.5. Исследование коррозионного воздействия перевозимого груза (пека) на металл котла цистерны.

5.6. Расчет сопротивления разрушению металла котла и сварных швов.

5.7. Оценка усталостной прочности металла котла.

5.8. Расчет НДС котла цистерны от действия температуры горячего пека.

5.9. Обоснование возможности продления срока службы цистерны для перевозки пека.

Выводы по разделу 5.

6. Исследование влияния вибраций элементов базовых частей вагонов на работоспособность навесного оборудования.

6.1. Разработка расчетной схемы для исследования динамической нагруженности элементов оборудования цистерн.

6.2. Исследование динамической нагруженности элементов котлового оборудования четырехосной цистерны.

6.3. Обоснование и выбор конструктивных форм и способов крепления элементов оборудования котлов цистерн.

6.4. Экспериментальные исследования динамической нагруженности элементов котлового оборудования четырехосной цистерны для перевозки нефтепродуктов.

Выводы по разделу 6.ж.

7. Модификация цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

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

7.2. Расчет прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны.

7.3. Испытание модифицированной цистерны на статическую прочность.

7.4. Испытания модифицированной цистерны на ударную прочность.

Выводы по разделу 7.

8. Обоснование продления срока службы вагонов-платформ.

8.1. Общая характеристика вагона-контейнера ТК-8.

8.2. Исследование механических и металлографических характеристик металла рамы вагона-контейнера ТК-8.

8.3. Оценка напряженно-деформированного состояния рамы вагона-контейнера ТК-8.

8.4. Модернизация и модификация вагонов-платформ.

Выводы по разделу 8.

9. Анализ индивидуального ресурса вагона-хоппера модели 11-715.

9.1. Обследование технического состояния вагонов-хопперов модели 11715.

9.2. Расчет прочностных характеристик рамы вагона-хоппера.

9.3. Расчет усталостной прочности рамы вагона-хоппера.

Выводы по разделу 9.

10. Исследование ресурсных возможностей кузовов и рам полувагонов.

10.1. Обследование технического состояния полувагонов.

10.2. Расчет прочностных характеристик кузова полувагона.

10.3. Оценка сопротивления усталости рамы полувагона.

Выводы по разделу 10.

11. Исследование по продлению срока полезного использования вагонов метрополитена.

11.1. Обследование технического состояния вагонов метрополитена.

11.2. Расчет прочностных характеристик рамы вагона серии Е при различном состоянии ее элементов.

11.3. Ходовые динамические испытания вагонов метрополитена серии Е

Выводы по разделу 11.А.

При проведении реформы железнодорожного транспорта Российской Федерации главное внимание уделяется решению следующих стратегических задач: повышение устойчивости работы транспорта, его доступности, безопасности и качества предоставляемых им услуг; разделение функций и дальнейшее развитие конкуренции в сфере перевозок грузов и ремонта подвижного состава; равноправное обеспечение доступа к инфраструктуре федерального железнодорожного транспорта независимых компаний — операторов и других пользователей подвижного состава.

Создаются условия для самостоятельного функционирования транспортных подсистем путем организации рынка транспортных услуг, как составляющей единой рыночной системы страны. Переход на новые формы хозяйствования и собственности приводит к конкуренции на рынке транспортных услуг, причем доминирующим фактором становится покупатель этих услуг. В связи с этим, транспортные компании должны существенным образом перестроить стратегию предоставления транспортных услуг, повысить их качество и снизить себестоимость. Непостоянность и непредсказуемость рыночного спроса делает нецелесообразным создание больших потенциальных провозных возможностей однотипного подвижного состава. В то же время, транспортное предприятие не имеет права упустить ни одного заказа. Отсюда становится актуальной задача организации гибких и надежных провозных возможностей транспортной компании, способных быстро отреагировать производством на возникший спрос. Решение этой проблемы в условиях конкуренции наиболее эффективно достигается не экстенсивными мерами, а логистической организацией производства транспортных услуг при наиболее полном использовании индивидуального ресурса подвижного состава.

При выполнении этих фундаментальных требований транспортного рынка компании-перевозчики, обладая сравнительно небольшим количеством и типажом вагонного парка, должны освоить методы проведения быстрой и недорогой модернизации, реконструкции и модификации вагонов, что позволит 6 рационально удовлетворять запросы потребителей на перевозку грузов различных видов, партионности и упаковки. Таким образом, проблема управления индивидуальным ресурсом вагонов становится чрезвычайно актуальной и вытекающей из стратегических задач проводимой реформы железнодорожного транспорта.

Решение этой проблемы должно проводиться на основе комплексного исследования структурных и функциональных связей транспортно-логистических цепочек, с учетом воздействия внешнего окружения и требований потребителя-заказчика перевозок.

Созданию новых и совершенствованию существующих вагонов посвящены монографии и научные труды многих ученых ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МГУПСа, ПГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов. Однако эти исследования в основном были направлены на выбор конструктивных схем, оптимальных параметров и повышение надежности вагонов. Значительно меньшее внимание уделялось разработке теории и способов управления индивидуальным ресурсом вагонов как при проектировании, так и в эксплуатации. В то же время, управление индивидуальным ресурсом вагонов позволяет приспосабливать их к рыночным условиям функционирования, предупреждать возможные отказы и непредвиденные возникновения предельных состояний, рациональнее планировать режимы эксплуатации, профилактические мероприятия и т.п.

Цель работы состояла в разработке метода управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации и решении, на его основе, ряда важных задач для железнодорожного транспорта по проведению рациональной модернизации, реконструкции и модификации основных востребованных типов вагонов, с продлением сроков их полезного использования. Реализация поставленной цели вносит существенный вклад в теорию и практику эксплуатации подвижного состава и способствует ускорению научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте.

Научная новизна исследований заключается в следующем.

1. Разработан расчетно - экспертно - статистический (РЭС) метод управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации,, с учетом информации ретроспекции, диагноза и проспекции.

2. Сформирована Автоматизационная Система Управления вагонным парком (АСУ ВП) транспортных компаний, позволяющая формировать, накапливать, обобщать и хранить информацию по расходованию индивидуального технического ресурса базовых частей вагонов.

3. Разработан и апробирован комплекс методик по диагностированию технического состояния основных несущих частей вагонов, расчету статической и динамической нагруженности, оценке обновленных характеристик экипажей, после проведения восстановительных операций, и прогнозированию срока их дальнейшего полезного использования, после истечения нормативного срока службы.

4. Установлены особенности управления индивидуальным ресурсом различных типов вагонов с учетом специфики перевозимых грузов и условий эксплуатации.

5. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости, сопротивления разрушению, усталостной прочности базовых металлоконструкций различных типов вагонов и уточнены способы прогнозирования их остаточного ресурса, с учетом реальных условий эксплуатации подвижного состава.

6. Разработаны способы управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации путем модернизации, реконструкции, модификации и обоснованной пролонгации срока их полезного использования.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований использованы при разработке Федеральной программы «Разработка и производство в России грузового подвижного состава нового поколения» (2000 г.) и руководящих материалов: «Единые методические указания по техническому диагностированию грузовых и рефрижераторных вагонов государств-участников Соглашений о совместном использовании грузовых и рефрижераторных вагонов в международном сообщении» (16.01.2003) и «Общих технических условий по определению остаточного ресурса грузового вагона, выработавшего срок службы» (ТУ 3182-009-4429777499, МПС РФ, 1999 г.). Программы и методики технического диагностирования грузовых и рефрижераторных вагонов утверждены Департаментом вагонного хозяйства МПС России и приняты Комиссией Совета полномочных специалистов вагонного хозяйства стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии в качестве рабочих на территории этих стран. На основе исследований, проведенных в данной работе, и созданных программных продуктов выполняется мониторинг технического состояния парка грузовых вагонов ряда промышленных предприятий — ОАО «Химпром, ОАО «Кировочепецкий химический комбинат» и др. Практическое использование разработанного РЭС метода управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации позволило провести модернизацию, реконструкцию и модификацию с продлением срока полезного использования подвижного состава следующих организаций и фирм: ОАО «Химпром» г. Волгоград; АО «Акрон» г. Великий Новгород; АО «Нитроферт» г. Кохтла-Ярве, Эстония; ОАО «Куйбышевазот» г. Тольятти; ООО «М.Синтез-Бизнес» г. Тбилиси, Грузия; ОАО «Красноярский алюминиевый завод»; ОАО «Иркутский алюминиевый завод», ОАО «Экогазсервис» г. С.-Петербург; ГАЖК «Узбекистан те мир йуллари» г. Ташкент, Узбекистан; Белорусская железная дорога г. Минск, Белоруссия; ГПО «Азот» г. Гродно, Белоруссия; ООО «Межтранс-1» г. Москва; «Рейлкрафт»; Акмолинский вагоноремонтный завод, г. Астана, Казахстан; Октябрьская железная дорога -филиал ОАО «РЖД», г. С.-Петербург. Результаты работы использованы при создании программ и методик технического диагностирования с целью оценки остаточного ресурса и продления сроков службы метровагонов в электродепо "Северное", "Автово" "Невское" Санкт-Петербургского метрополитена. Проведены работы по продлению сроков службы грузовых и рефрижераторных вагонов (более 3000 единиц) как собственности железнодорожных администраций Белоруссии, Казахстана, Узбекистана, Латвии и Эстонии, так и собственности промышленных предприятий и компаний - операторов (более 40) практически всех стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии.

Отдельные положения и результаты работы используются при проведении научных исследований, выполнении дипломных работ, бакалаврских и магистерских диссертаций на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 6, 7, 8, 9 и

10 Международных конференциях «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, ДИИТ, 1984, 1988, 1992, 1996, 2000 гг.; на 1, 2 и 3 Международных научно-технических конференциях «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)», С.-Петербург, ПГУПС, НВЦ «Вагоны», 1999, 2001, 2003 гг.; на Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Москва, ВЗИИТ, 1991 г.; на научно-практической конференции ЛИИЖТА, Октябрьской железной дороги и Ленметрополитена, Ленинград, ЛИИЖТ, 1989 г.; на Всесоюзной научно-технической конференции «Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта, Омск, 1989 г.; на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение надежности и совершенствование технического обслуживания вагонов», Свердловск, 1984 г.; конференции «Computer Simulation of Rail Vehicle Dynamics», Манчестер, MMU, 1996 г.; на 15-ой конференции «ADAMS European User Conference», Рим, 2000 г.; на научно-технических советах ВНИИВа, кафедр «Вагоны и вагонное хозяйство» МГУПС, 2004 г. и ПГУПС, 2004 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одной монографии и 29 печатных научных трудах.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, одиннадцать глав, заключение и приложения. Изложена на . страницах машинописного текста. Список использованных источников насчитывает 281 наименование

Выводы по разделу 11.

1. Обследование технического состояния вагонов метрополитена серии Е выявило, что главные повреждения металлоконструкций рамы и кузова происходят из-за местной коррозии, особенно в концевых частях кузова и на продольных балках рамы.

2. Расчёт прочностных характеристик рамы вагона серии Е, при различном состоянии её элементов, показал, что при местной коррозии элементов рамы в пределах до 20% от номинальных размеров ещё обеспечивается необходимая прочность вагона, в соответствии с требованиями «Норм.». Увеличение коррозионных повреждений боковых балок рамы до 35% резко снижает прочностные характеристики и эксплуатация таких вагонов должна быть запрещена.

3. Усиление повреждённых коррозией боковых балок рамы вагона серии Е, с помощью дополнительных элементов или накладок, снижает величину напряженно-деформированного состояния всех элементов и у таких вагонов может быть продлён срок полезного использования, с учётом темпа коррозионной деградации характеристик конструкций.

4. При проведении процедуры продления сроков службы для вагонов метро серии Е должны быть выполнены следующие рекомендации:

- при ремонте очистить раму вагона от отслаивающейся краски, зоны коррозии зачистить до чистого металла, обработать антикоррозийными составами и нанести новое лакокрасочное покрытие;

- при ремонте очистить обшивку кузова вагона от отслаивающейся краски, зоны коррозии зачистить до чистого металла, обработать антикоррозийными составами, зашпатлевать и нанести новое лакокрасочное покрытие;

- при ремонтах объемов CP и КР-1 предусмотреть демонтаж накладного профиля в зоне соединения нижнего и верхнего листов боковины с контролем остаточной толщины металла под ним;

- при ближайшем плановом ремонте восстановить герметичность сварных соединений и соединений накладного профиля обшивки с рамой вагона; при ближайшем плановом ремонте устранить трещины лакокрасочного покрытия внутренней обшивки пассажирского салона;

- до начала эксплуатации зоны деформации восстановить до номинального состояния, очистить от отслаивающейся краски, зашпатлевать и нанести новое лакокрасочное покрытие;

- до начала эксплуатации предусмотреть замену части обшивки кузова, имеющую сквозную коррозию и прилегающую к ней зону;

- в процессе эксплуатации предусмотреть контроль за зонами выпучивания обшивки в районе продольной балки и концевой части рамы, при выявлении таких зон необходимо произвести измерение толщины продольной балки в этой зоне (контроль производить с внутренней стороны рамы).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан расчётео-экспертно-статастический (РЭС) метод управления индивидуальным ресурсом вагона в эксплуатации, обеспечивающий решение следующих задач: оценку накопления повреждений в базовых частях вагонов во время эксплуатации (ретроспекция), установление реального текущего технического состояния экипажа (диагноз), прогнозирование развития этого состояния в ближайшем будущем (проспекция), разработку рекомендаций по увеличению ресурсных возможностей вагона и проведение прогностических расчётов для определения рационального вновь назначаемого срока полезного использования подвижного состава,

2. Сформирована Автоматизированная Система Управления (АСУ) вагонным парком промышленных предприятий, позволяющая обобщать информацию по расходованию индивидуального технического ресурса базовых частей вагона, рационально корректировать структуру ремонтных циклов и назначенных сроков эксплуатации.

3. Разработан и апробирован комплекс методик по диагностированию технического состояния базовых частей вагонов, расчёту статической и динамической нагруженности, оценке обновлённых характеристик экипажей, после проведения восстановительных операций, и прогнозированию срока их полезного использования.

4. Установлены особенности управления индивидуальным ресурсом различных типов вагонов, с учётом специфики перевозимых грузов и условий эксплуатации.

5. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости, сопротивления разрушению, усталостной прочности базовых металлоконструкций основных типов вагонов и способов прогнозирования их остаточного ресурса, с учётом реальных условий эксплуатации подвижного состава.

6. Разработаны способы управления индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации путём проведения модернизации, реконструкции, модификации и обоснованной пролонгации срока их полезного использования.

7. На основе анализа конструктивных схем платформ, полувагонов, крытых, резервуарных, изотермических и пассажирских вагонов была установлена структура и взаимодействие базовых частей, модернизация и модификация которых позволяет управлять индивидуальным ресурсом подвижного состава.

8. Проведённые исследования технического состоянии вагонов-цистерн в эксплуатации выявили, что их базовые части имеют существенно разные параметры технического ресурса и подвергаются воздействию внешних нагрузок с различной интенсивностью. Повышение ресурсных возможностей может быть достигнуто за счёт уменьшения коррозионных повреждений, усиления котлов цистерн шпангоутами, заменой лимитирующих элементов и другими мероприятиями.

9. На основании расчётов прочности, устойчивости котлов и рам цистерн, проведённых ударных и эксплутационных испытаний установлено, что у вагонов, прошедших КРП, может быть продлён срок их полезного использования от 5 до 16 лет, в зависимости от технического состояния и предстоящих условий эксплуатации.

10. Исследования индивидуального ресурса вагонов, перевозящих горячие грузы, позволили установить, что у них главными становятся характеристики пластической деформации ползучести металла и локальные температурные деформации в элементах базовых частей кузова и рамы. При анализе их ресурсных возможностей необходимо проводить определение характеристик прочности и пластичности, ударной вязкости и критической температуры хрупкости, металлографические исследования микроструктурных изменений металла базовых частей, подверженных воздействию высоких температур перевозимого груза или при его разогреве перед выгрузкой.

11. Проведённая оценка влияния вибраций базовых частей вагонов на работоспособность навесного оборудования выявила, что при длительном сроке эксплуатации экипажей в их базовых частях часто уменьшаются параметры конструкционного демпфирования и жесткости соединений, что приводит к повышению вибраций их отдельных элементов. Поэтому параметры связей навесного оборудования с базовыми частями вагона должны выбираться таким образом, чтобы отношение их эффективных частот было бы не менее, чем 1,51 раза. Для исследования динамической нагруженности элементов вагонов, рекомендуется использовать разработанный автором программный комплекс СУПЕР- Д.

12. Установлено, что малоэффективные и неэксплуатируемые вагоны целесообразно, для продления срока их полезного использования, переоборудовать для перевозки грузов рыночной востребованности. Исследования переоборудованной цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов показали, что после усиления котла шпангоутами, она успешно прошла все испытания и была рекомендована для эксплуатации на всех железных дорогах стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии.

13. Выполненный анализ индивидуального ресурса вагонов-платформ позволил продлить срок службы вагона-контейнера ТК-8 Л АЭС. Также был разработан параметрический ряд вариантов модернизации платформ, обеспечивающий их переоборудование для перевозки грузов рыночной востребованности, в минимальные сроки, и с экономически обоснованными затратами.

14. Определено, что индивидуальный ресурс вагонов-хопперов может изменяться в широких пределах в зависимости от характеристик перевозимых грузов и интенсивности эксплуатации. На примере вагона-хоппера, модели 11-715, показано, как с использованием РЭС-метода и проведения целенаправленных ремонтных операций, можно увеличивать ресурсные возможности этого типа подвижного состава.

15. Проведённые исследования ресурсных возможностей кузовов и рам полувагонов позволили констатировать, что несмотря на повышенную интенсивность их использования, управление индивидуальным ресурсом этого типа подвижного состава возможно на основе модернизации их лимитирующих узлов. На примере полувагона, модели 12-1000, был апробирован алгоритм продления его срока службы.

16. Исследования по продлению срока полезного использования вагонов серии Е метрополитена С. Петербурга показали, что главные повреждения базовых частей происходят из-за местной коррозии их элементов. Для продления срока полезного использования этих вагонов должны выполняться рекомендации, разработанные в данной работе.

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

2. Алёхин С.В. и др. Исследование условий службы деталей электровозов при высоких скоростях движения. Труды ЛИИЖТ, 1967, вып. 257, с.120-133.

3. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. М.: Трансжелдориздат, 1961. - 382с.

4. Анненков А.В. Оптимизация перевозок нефтеналивных грузов на железнодорожном транспорте. -М.: ВИНИТИ РАН, 1999. 154с.

5. Анисимов П.С. Конструктивные особенности и динамические качества 3-осной тележки УВЗ-9м. -М.: Транспорт, 1966. -32с.

6. Анисимов П.С. Модернизация рессорного подвешивания тележек МТ-50. М.: Транспорт, 1968. - 46с.

7. Аншаков О.М. и др. Логические средства экспертных систем типа ДСМ /Семиотика и информатика. М.: Наука, 1988. - вып. 28. - с.65-101.

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

9. Атомные станции. Стальные защитные оболочки. Нормы расчёта на прочность. М.: ПНАЭ Г-10-012-89, 1990. - 21с.

10. Базовский И. Надёжность: теория и практика. Пер. с англ. М.: Мир, 1965.-373с.

11. Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982. - 447 с.

12. Белов И.В., Каплан А.Б. Математические методы в планировании на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1972. - 248с.

13. Бестек Т. и др. Коррозия автомобилей и её предотвращение. М.: Транспорт, 1985. - 255с.

14. Битюцкий А.А. Анализ напряженного состояния и совершенствование конструкций соединений несущих элементов кузова полувагона.- Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Л.: ЛИИЖТ, 1984. - 19 с.

15. Битюцкий А.А., Третьяков А.В. Эффективный метод построения суперэлементных расчетных схем. Сб. ЦНИИТЭИтяжелого машиностроения. М.: ЦНИИТЭИ ТМ, серия 5, вып.З, 1986, с. 4-6.

16. Богомаз Г.И., Комаренко А.Н., Коротенко Л.М., Суслович Б.З. Вычисление параметров механических аналогов котла ж.д. цистерны с жидкостью при его поперечных колебаниях. Тр. Днепр, ин-та инж. ж,-д. трансп., 1983. - 78 с.

17. Болотин В.В., Набойщиков С.М. Теория датчиков повреждений и счётчиков ресурса. В кн.: Расчёты на прочность. - М.: Машиностроение. 1983, вып. 24. - с. 79-94.

18. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. -312с.

19. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. - 448с.

20. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1996.-346с.

21. Бороненко Ю.П. Исследование влияния инерционных и геометрических характеристик цистерн на их ходовые качества. Дис. . канд. техн. наук. - Л.: ЛИИЖТ, 1976. - 168 с.

22. Бороненко Ю.П., Битюцкий А.А., Третьяков А.В., Петров О.Н. Комплекс программ для статических расчетов конструкций вагонов с применением метода суперэлементов (СУПЕР-С). В сб. Алгоритмы и программы. - М.: ВНТИЦ, вып.2, 1986. - 54 с.

23. Бороненко Ю.П., Битюцкий А.А., Сорокин Т.Е., Третьяков А.В. Комплекс программ для динамических расчетов конструкций вагонов сприменением метода суперэлементов (СУПЕР-Д). Per. номер ВНТИДентра 50860000076 от 20.01.86 г.

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

25. Бубнов В.М., Быков А.И. К вопросу о выборе расчетной схемы для котлов железнодорожных цистерн с перекрестным подкреплением.- М.: Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1980, вып.677, с.18-28.

26. Бреббиа К., Уокер С. Применение метода граничных элементов в технике. -М.: Мир, 1982. -248с.

27. Бреббиа К., Уокер С. Динамика морских сооружений. Л.: Судостроение, 1983. - 229с.

28. Броек Д. Основы механики разрушения. Лейден, 1974. Пер. с англ. -М.: Высшая школа, 1980. 368с.

29. Буренин В.А. Прогнозирование индивидуального остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров. Автореферат диссертации доктора техн. наук. Уфа.: УГНТУ, 1994. - 45с.

30. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. -355с.

31. Быков А.И. Применение метода конечных элементов к расчету кузовов вагонов. В сб.: Вопросы строительной механики кузовов вагонов.-Тула.: 1977, с.28-33.

32. Быков А. И. Формулы суперэлементов для расчета кузовов вагонов.- М.: Тр Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1980, вып.677. с. 78-82.

33. Быков А.И. Исследование и применение специализированных элементов для расчета несущих кузовов грузовых вагонов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М.:МИИТ, 1982.-22 с.

34. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. М.: Отраслевой стандарт ОСТ 24.050. 37-84.

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

36. Вагон-цистерна. Модель 15-1408. Котёл. Расчёт на прочность 1408.01.000 РР31,1994. 21с.

37. Вальд А. Последовательный анализ. М.: Физматгиз, 1960. - 328с.

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

39. Варава В.И. и др. Гасители колебаний подвижного состава. М.: Транспорт, 1985. - 216с.

40. Варвак П.М. Метод конечных элементов. Киев.: Высшая школа, 1981. -176 с.

41. Вериго М.Ф. Исследование собственных поперечных колебаний жидкости в котле цистерны в зависимости от уровня её наполнения. -М.: Труды ЦНИИ МПС, 1967, вып. 19. с.58-77.

42. Вершинский С.В. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1978. -352с.

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

44. Войнов К.Н. Прогнозирование надёжности механических систем. Л.: Машиностроение, 1978. - 208с.

45. Гаврилова Т.А., Червинская К.Р. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. М.: Радио и связь, 1992. - 200с.

46. Галлагер. Методы получения матриц жесткости элементов М.: В сб.: Ракетная техника и космонавтика. 1963, вып.6. - с. 187-189.

47. Гайан Р. Приведение матриц жесткости и масс. М.: В сб.: Ракетная техника и космонавтика, 1965, вып.2. - 287 с.

48. Горский Л.К. Статические алгоритмы исследования надёжности. М.: Наука, 1970. - 400с.

49. Гопак К.Н., Перехлест. В.И. Колебания цилиндрической цистерны, частично заполненной жидкостью. М.: В сб.: Гидромеханика, 1966, вып. 4. - с. 18-22.

50. Гопак К.Н., Топчиева Т.А. Параметрический резонанс цистерны с жидкостью. М.: В сб.: Гидромеханика, 1968, вып.5. - с.24-27.

51. ГОСТ 25.101-83 «Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов».— М.: Госстандарт, 1984. 12с.

52. ГОСТ 25859-83 «Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках». — М.: Госстандарт, 1984. 14с.

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

54. Гребенок П.Т. и др. Тяговые расчеты: Справочник. М.: Транспорт, 1987.-272с.

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

56. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надёжности систем. М.: Мир. 1984. - 318с.

57. Длин A.M. Математическая статистика в технике. М.: Советская наука. 1958. - 466с.

58. Дмитрюк Г.Н., Пясик И.Б. Надёжность механических систем. М.: Машиностроение. 1966. - 184с.

59. Добров Г.М. и др. Экспертные оценки в научно-техническом прогнозировании. Киев.: Наукова думка, 1974. - 159с.

60. Долматов А.А., Кудрявцев Н.Н. Динамика и прочность четырехосных железнодорожных цистерн. М.: Труды ЦНИИ МПС, 1963, вып.263. -124 с.

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

62. Жданов В.Н. и др. Ремонт вагонов промышленного транспорта. М.: УМКМПС, 1996.-180с.

63. Железнов И.Г., Семёнов Г.П. Комбинированная оценка характеристик сложных систем. М.: Машиностроение, 1976. - 54с.

64. Железнов И.Г. Сложные технические системы. М.: Высшая школа. 1984.-119с.

65. Жовинский А.Н., Жовинский В.Н. Инженерный экспресс-анализ случайных процессов. М.: Энергия, 1979. - 112с.

66. Заде Л.А. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений. В сб. «Математика сегодня». - М.: Знание, 1974.-с.5-49.

67. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975, -541с.

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

69. Игнатенков Г.И. Создание комплекса специализированных вагонов на основе метода адаптативного конструирования: Дис. на соиск. уч. степ, д.т.н СПб. : ПГУПС, 2000. - 408с.

70. Ионов А.В. Разработка стратегии технического обслуживания и ремонта стальных вертикальных резервуаров на основании прогноза индивидуального остаточного ресурса. Автореферат дисс. к.т.н. Уфа.: УГНТУ, 1997.-22с.

71. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками, М. - 3-ЦВРК, Москва, 2001. - 106 с.

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

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

74. Инструкция по ультразвуковому контролю стыковых сварных швов. Утверждено ЦВ МПС РФ 03.12.1993.

75. Инструкция по технике безопасности при работах по подготовке и проведению статических испытаний ж.д. вагонов N 186-3. Мариуполь, 1991.-21с.

76. Инструкция по ультразвуковому контролю нахлесточных сварных швов. Утверждено ЦВ МПС РФ 03.12.1993.

77. Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. - 121с.

78. Исследовательские работы по повышению надежности наружных и внутренних лестниц, помостов, площадок, сливных приборов и других узлов бензиновых цистерн: Отчет/ХИИТ; Руководитель работы П.В.Шевченко. -Инв. № 751738. Харьков, 1978. - 46с.

79. Исследование колебаний и прогнозирование ходовых качеств ж.д.цистерн для перевозки порошкообразных и наливных грузов с использованием АВМ: Отчет/ ЛИИЖТ.: Руководитель И.И. Челноков. -№г.р. 73055114, 1973.-с. 152-174.

80. Исследования по созданию пассажирских вагонов для скоростей движения до 200 км/ч. Отчёт/ЛИИЖТ; Руководитель работы И.И. Челноков. Инв. № Б 69029910. Л., 1969. - 214 с.

81. Исследование напряженного состояния и вибронагруженности буксы из алюминиевого сплава с целью оптимизации её конструкции: Отчет/ МИИТ; Руководитель работы В.Д.Хусидов. № г.р. 02840067967. - М.: 1983,— 121с.

82. Исследования по определению рациональных динамических характеристик конструкций, несущих элементы электрооборудования электропоезда: Отчет/ЛИИЖТ; Руководитель работы В.А.Кошелев. -№ г.р. 81003096. Л.: 1985.-74 с.

83. Ишин К. Пневматические строительные конструкции. М.: Стройиздат, 1983. - 316 с.

84. Кальницкий В.Л. Исследование вертикальных колебаний вагонов при перевозке мягких резервуаров с жидким грузом. Дис. . канд. техн. наук.-Л.: ЛИИЖТ, 1981,- 100 с.

85. Камаев В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. М.: Машиностроение, 1980. - с.32-34.

86. Кап лап А.Б., Майданов А. Д., Царев P.M. Под ред. А.Б. Каплана. Математическое моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте. Учебник для вузов ж. д. транспорта. -М.: Транспорт, 1984. - 256 с.

87. Карпов Б.М. Некоторые вопросы методики выбора оптимальных параметров грузовых вагонов. М.: Транспорт, 1972. - с 20-26.

88. Кельрих М.Б. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих конструкций подвижного состава типа котлов большегрузных цистерн. Дис. . канд. техн. наук. - Л.: ЛИИЖТ, 1979, - 223с.

89. Когаев В.П. и др. Расчёты деталей машин на прочность в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985. - 233с.

90. Конструирование и расчёт вагонов /Под ред. В.В. Лукина. М.: УМК МПС России, 2000. - 731с.

91. Конструкционные материалы АЭС/Ю.Ф.Баландин, И.В.Горынин, Ю.И. Звездин, В.Г.Марков, М.: Энегроатомиздат, 1984. - 280 с.

92. Конюхов А.Д. Предупреждение коррозионных повреждений вагонов. -М.: Железнодорожный транспорт. 1976. №11. с.51-54.

93. Конюхов А.Д. Коррозия и надёжность железнодорожной техники. М.: Транспорт, 1995. - 174с.

94. Короткин А.И. Присоединенные массы судна. Справочник. Л.: Судостроение, 1986, - 312 с.

95. Костенко Н.А. Прогнозирование надёжности транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1989. 240с.

96. Котуранов В Н., Хусидов В.Д., Сергеев К.А. Вынужденные колебания восьмиосной цистерны. М.: Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1971, вып.368. - с.70-82.

97. Котуранов В.Н. Методы исследования напряженно-деформированного состояния котлов железнодорожных цистерн. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. -М.:МИИТ, 1973.-43 с.

98. Котуранов В.Н. и др. Нагруженность элементов конструкции вагона. -М.: Транспорт, 1991. 238с.

99. Кочнов А.Д., Черкашин Ю.М. Методы расчёта показателей надёжности элементов конструкции вагонов при постепенных отказах. Сб. тр. ВНИИЖТ «Современные методы расчёта вагонов на прочность, надёжность и устойчивость». -М.: Транспорт, 1986. 179с.

100. Кравченко Т.К. Процесс принятия плановых решений (информационные модели). М.: Экономика. 1974. - 211с.

101. Кузнецов А.П. Методологические основы управления грузовыми перевозками в транспортных системах. М: ВИНИТИ РАН, 2002. -276с.

102. Кханна. Критерий выбора матриц жесткости. В сб.: Ракетная техника и космонавтика. М.: 1965, вып. 10. - с. 253-254.

103. Кханна. Сравнение и оценка матриц жесткости. В сб.: Ракетная техника и космонавтика. М.: 1966, вып. 12. - с. 31-39.

104. Лазарян В.А. Динамика вагонов. -М.: Транспорт, 1964. 311с.

105. Ларин Л.В. и др. Исследование механизма изнашивания колёс. -М.: Вестник ВНИИЖТ, 1973, №8. с.38-42.

106. Лозбинев В. П. Уточнение расчета напряжений в подкрепляющих элементах кузовов вагонов при использовании метода конечных элементов. В сб.: Транспортное оборудование. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1980, вып. 5,№ 17.-с. 13-15.

107. Львов А.А. Колебания грузовых вагонов с различными типами и параметрами тележек. Дис. докт. техн. наук. - М.: ВНИИЖТ, 1971. -420 с.

108. Макеев В.П., Гриненко Н.И., Павлюк Ю.С. Статистические задачи динамики упругих конструкций. М.: Наука, 1984, - 231 с.

109. Манашкин Л.А. Динамика вагонов, сцепов и поездов при продольных ударах. Дис. . докт. техн. наук. - Днепропетровск, ДИИТ, 1979.-426 с.

110. Махмутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчёт элементов конструкции на прочность. М.: Машиностроение, 1981. -271с.

111. Медведев В.Ф. и др. Методические основы анализа объекта прогнозирования. Минск.: БелНИИНТИ. 1975. - 138с.

112. Мейстер В.М. Исследование вибрации пассажирских вагонов. Дис. . канд. техн. наук. Брянск., БИТМ, 1966. - 164с.

113. Мейстер В.М. Расчет свободных изгибных колебаний кузовов пассажирских вагонов. М.: Тр. ВНИИВ., 1967, вып.6. - с.16-21.

114. Мелош. Основы получения матриц для прямого метода жесткости. -М.: В сб.: Ракетная техника и космонавтика. 1963, вып.7, с. 169-176.

115. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов (РД 03-421-01), вып. 17. М.: Госгортехнадзор России, 2002. - 136с.

116. Методические указания по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1980. -143 с.

117. Методические указания по определению лимитных цен на новую продукцию, потребляемую железнодорожным транспортом. М.: Транспорт, 1979. - 135 с.

118. Методика определения оптовых цен и нормативов чистой продукции на новые машины, оборудование и приборы производственно-технического назначения. М.: Прейскурант, 1982. - 37 с.

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

120. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. М.: - МПС РФ, приложение к указанию МПС от 31.09.1998 г. №В-1024У. - 123 с.

121. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и новой техники на железнодорожном транспорте. М.: МПС №Г-32672 от 30 ноября 1962. - 12с.

122. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно технического прогресса на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1991. -43с.

123. Методика исследований и оценки усталостной прочности вагонных конструкций и их узлов. М.: ВННИВ-ЦНИИ МПС, 1968. -24с.

124. Метод конечных элементов в механике твердых тел./ Под ред. А.С.Сахарова, И. Алыпенбаха. Киев.: Высшая школа, 1982. - 480 с.

125. Метод конечных элементов: Учебное пособив для вузов/ Под ред. П.М. Варвака. Киев: В ища школа, 1981. - 176 с.

126. Метод суперэлементов в расчетах инженерных сооружений./ Под ред. В.А. Постнова. Л.: Судостроение, 1979. - 288 с.

127. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика твердого тела с полостями, частично заполненными жидкостью. М.: Машиностроение, 1968. - 532 с.

128. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость. М.: Машиностроение, 1971. - 563 с.

129. Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975. - 208с.

130. Моисеев Н.Н., Петров А.А. Численные методы расчета собственных частот колебаний ограниченного объема жидкости. М.: Изд. ВЦ АН СССР, 1966. - 323с.

131. Морзинова Т.Г. Колебания оболочек котлов о учетом их конструктивных особенностей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М., МИИТ, 1983. - 20 с.

132. МПК по ГОСТ 21105-75 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод».— М.: Госстандарт, 1975. 14с.

133. Нагруженностъ элементов конструкции вагона /Под ред. В.Н. Котуранова. -М.: Транспорт, 1991. -238с.

134. Надёжность технических систем: Справочник. М.: Радио и связь, 1985.-608с.

135. Надёжность и эффективность в технике: Справочник, т. 10. М.: Машиностроение, т.2,1987. - 280с.

136. Надёжность механических систем железнодорожного транспорта //С.Н. Киселёв, А.Н. Савоськин и др. -М.: МИИТ, 1994. 120с.

137. Николаев К.И., Войнов К.Н. К вопросу оценки надёжности пассажирских тележек. JL: ЛИИЖТ, 1969. вып. 298. - с.120-125.

138. Никольский Е.Н. Оболочки с вырезами типа вагонных кузовов. -М.: Машгиз, 1963. 312 с.

139. Никольский Е.Н. Расчет кузовов вагонов по методу конечных элементов на основе применения нерегулярных расчетных схем, составленных из разнородных элементов. Тула.: В сб.: Вопросы строительной механики кузовов вагонов, 1977. - с. 4-18.

140. Новожилов Г.В. Система обеспечения надёжности и безопасности полётов самолётов на этапах проектирования, производства и эксплуатации. //Проблемы надёжности и ресурса в машиностроении. -М.: Наука, 1986. -с.35-50.

141. Новые специализированные вагоны за рубежом. М.: НИИ ИНФОРМтяжмаш, 1977, №5. - с.27-37.

142. Нормы для расчета на прочность и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.-315с.

143. Нормы расчёта на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭГ-002—86). Госатомэнергонадзор СССР. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 525 с.

144. Образцов И.Ф., Савельев Л.М., Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов: Учебное пособие для студентов авиац. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1985.-392 с.

145. Окишев В.К., Петер В.Э., Андросюк С.П., Терехов А.В. Применение метода конечных элементов к расчетам на прочность вагонных конструкций. Омск.: Тр. Омск, ин-та инж. ж.-д. трансп., 1979, вып. 215.-с. 75-79.

146. Орлов В.Н. Экономическая эффективность ускорения оборота грузового вагона. Труды ХИИТ, вып. ХХУП. М.: Трансжелдориздат, 1958г. - 36с.

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

148. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечёткой исходной информации. М.: Наука, 1981. - 208с.

149. ОСТ 32.55-96 «Система испытаний подвижного состава. Требования к составу, содержанию, оформлению и порядку разработки программ и методик испытаний и аттестации методик испытаний». -М.: Госстандарт, 1996. 21с.

150. Отработка конструкции наружной лестницы восьмиосной цистерны модели 15-871-6: Отчет/НИПКТИ; Руководитель работы В.П. Германчук. Инв. № 186-2-116. - Жданов, 1980. - 33 с.

151. Отчёт по НИР по исследованию технического состояния в эксплуатации ж.д. цистерн, вагонов для нефтебитума и минудобрений: Отчет/ Отраслевой отдел ВНИИВ; Руководитель работы В.Г. Черныш. -№ г.р. 01826036802. Кременчуг, 1982. - 94 с.

152. Повышение прочности узлов и элементов вагонов. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1982, вып.5, №19. с.6-8.

153. Попова Г.Н. Износ шарнирных соединений тормозной рычажной передачи тележек при скоростном движении. Труды ЛИИЖТ, 1966, вып. 255. - с.145-149.

154. Попов Э.В. Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987. - 288с.

155. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчётах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974. - 344с.

156. Постнов В.A., B.C. Калинин, Д.М. Ростовцев. Вибрация корабля. -Л.: Судостроение, 1983. -248с.

157. Построение экспертных систем /Под ред. Ф.Хейес Рота. - М.: Мир, 1987.-434с.

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

159. ПРАВИЛА Безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом. М.: НПО ОБТ, 1995. - 123с.

160. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М.: ПИО ОБТ 1996. - 69с.

161. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник в 2-х кн. Кн. 1/Под ред. В.В. Клюева. М. Машиностроение, 1978. - 448с.

162. Приказ Министра путей сообщения РФ «О Федеральном железнодорожном транспорте» от 7.09.1995, № 1ЗЦ.

163. Проников А.С. Надёжность машин. М.: Машиностроение, 1978. - 592с.

164. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог /Под ред. А.Н. Савоськина. М.: Машиностроение, 1990. ~ 288с.

165. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288с.

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

167. РД 32.150-2000 «Вихретоковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов». М.: ПКБ ЦВ, 2000. - 67с.

168. РД 32.174-2001 «Неразрушающий контроль деталей вагонов. Общие положения». М.: ПКБ ЦВ, 2001. - 21с.

169. РД 24.050.37-90 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества». М.: ВНИИВ -ВНИИЖТ, 1990. - 37 с.

170. РД 24.001.35-90. Указания по применению стандартов ЕСКД. — М.: Госстандарт, 1990. 156с.

171. РД 32.159-2000 «Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов». М.: ПКБ ЦВ, 2000. - 47с.

172. РД 32.149-2000 «Феррозондовый метод неразрушающего контроля деталей вагонов». М.: 1ЖБ ЦВ, 2000. - 51с.

173. Развитие и обобщение методов исследования напряженного состояния несущих элементов вагонов: Отчет/МИИТ; Руководитель работы В.Н. Котуранов. Инв. № Б 601091. - М., 1977. - 59 с.

174. Разработка и внедрение комплексной системы автоматизированного проектирования вагонов (САПР-ГВ1). Отчет/МИИТ; Руководитель работы А.Н. Савосысин. № г.р. 0183006776. -М.; 1983.-17с.

175. Райфа Г. Анализ решений. М.: Наука, 1977. - 158с.

176. Расчётные методы оценки трения и износа. Брянск, 1975. 234с.

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

178. Расчет вертикальных динамических нагрузок, действующих на элементы конструкции вагона. Методика решения задач вертикальных случайных колебаний пассажирских вагонов на ЭЦВМ (РТМ). М.: ВНИИЖТ, 1981- 157с.

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

180. Расчеты на прочность. /Под ред. Н.Д. Тарабасова. М.: Машиностроение, 1984. - 294 с.

181. Рекомендации по перевозке опасных грузов. М.: 5-е издание ООН, 1988. - 17с.

182. Решетов Д.Н. Работоспособность и надёжность деталей машин. -М.: Высшая школа, 1974. 208с.

183. Розин А.А. Метод конечных элементов. Л.: Энергия, 1871. -241с.

184. Ромен Ю.С. и др. Пути снижения повреждаемости тележек грузовых вагонов. М.: Жел. дор. транспорт, вып. 3. - 1999. - с.23-25.

185. Ромен Ю.С. и др. Взаимосвязь величины угла набегания колеса на рельс и частоты поступления грузовых вагонов в ремонт. СПб.: ПГУПС, 2001. -с.78-79.

186. Руа Б. Проблемы и методы принятия решений в задачах со многими целевыми функциями. В кн.: Вопросы анализа и процедуры принятия решений. - М.: Мир, 1976. - 246с.

187. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 192с.

188. Савоськин А.Н. и др. Автоматизация электроподвижного состава. -М.: Транспорт, 1990. -311с.

189. Савоськин А.Н. и др. Колебания и устойчивость динамических систем. М.: Транспорт, 1980. - 125с.

190. Сборник нормативно-технических показателей, характеризующих постройку и эксплуатацию грузовых и пассажирских вагонов, М.: ВНИИВ, 1984,- 131с.

191. Себестоимость железнодорожных перевозок. Под ред. В.Н. Орлова. -М.: Транспорт, 1965. -112.с.

192. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-393 с.

193. Сенаторов С.А. Расчет каркаса полувагона на собственные колебания. Свердловск.: Труды Уральского электр. -мех. ин-та инж. трансп., 1965, вып. 10. - с. 17-25.

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

195. Соколов М.М. Исследование плавности хода грузовых вагонов в зависимости от типа рессорного подвешивания и рода груза. -Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Л.: ЛИИЖТ, 1973. - 40с.

196. Соколов М.М., Бороненко Ю.П. Вынужденные колебания механической системы с жидкостными элементами. -Л.: Тр. Лен. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1973, вып. 363. с.63-66.

197. Соколов М.М., Бороненко Ю.П., Петров О.Н. Исследование колебаний жидких грузов в вагонах методом конечных элементов. -Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Проблемы механики ж.д. транспорта». Днепропетровск: ДИИТ, 1984. - с.45-46.

198. Соколов М.М., Бороненко Ю.П., Эстлинг А.А. Исследование прочности узлов и элементов вагонных конструкций. Метод, указания к УИР. Л.: ЛИИЖТ, 1984. 35с.

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

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

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

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

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

204. Справочник по строительной механике корабля/ Бойцов Г.В., Палий О.М. и др. Том 2. - JI.: Судостроение, 1982. - 464 с.

205. Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967. - 396с.

206. Степанов JI.A. и др. Улучшение использования подвижного состава железных дорог. М.: Транспорт, 1975. - 63с.

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

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

209. Татарчук В.В., Радзиховская Е.Ф., Лепетурин. К оценке прочности отдельных деталей и узлов подвижного состава. Днепропетровск.: Днепр, ин-та инж. ж.-д. трансп., 1984, 106с.

210. Теория прогнозирования и принятия решений /Под ред. С.А. Саркисяна. М.: Высшая школа, 1977. - 157с.

211. Те В.М. Прогнозирование остаточного ресурса металлических конструкций мостовых кранов. Спб.: СПГТУ, 2000. - 22с.

212. Технический отчет по теме: «Оценка технического состояния основного металла сварных соединений котлов железнодорожных цистерн для перевозки сжиженного аммиака после 40 лет эксплуатации» С.-Петербург.: ПГУПС, 2001. — 241с.

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

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

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

216. ТПМ 001-90 Вагоны грузовые. Ресурсные испытания в режиме многократных соударений. Типовая методика и программа. М.: ВНИИВ - ДИИТ, 1990. - 21с.

217. Трение, изнашивание и качество поверхности. М.: Наука, 1973. --152с.

218. Третьяков А.В. Анализ динамических напряжений и выбор параметров элементов оборудования четырёхосных цистерн. Л.: Дисс. на соискание к.т.н., 1986. - 160с.

219. Третьяков А.В. и др. Программный комплекс Супер-Д для решения задач динамики транспортных конструкций. М.: ЦНИИ ТЭИ ТМ, 1988.-30с.

220. Третьяков А.В. и др. Исследование динамической нагруженности элементов оборудования четырёхосной цистерны методом суперэлементов в спектральной постановке. М.: ЦНИИ ТЭИ ТМ, 1988. -36с.

221. Третьяков А.В. и др. Системный подход при диагностировании вагонов. М.: ЦНИИ ТЭИ ТМ, 1987. - с.12-15.

222. Третьяков А.В. и др. Автоматизация обработки экспериментальных данных, получаемых при проведении ходовых испытаний вагонов. М.: ВНИТИЦЕНТР, 1990. - 72с.

223. Третьяков А.В. и др. Расчётная оценка динамических напряжений в конструкции вагона для минеральных удобрений при продольных динамических нагрузках. СПб.: Виста, 1991. - с.141-145.

224. Третьяков А.В. и др. Комплекс исследований по продлению срока службы цистерн, находящихся в эксплуатации. Днепропетровск. ДИИТ, 1996. - с.21-23.

225. Третьяков А.В. и др. Автоматизированная система управления вагонным парком ОАО «Химпром». СПб.: ПГУПС, 2002. - 61с.

226. Уздемир А.П. Динамические целочисленные задачи оптимизации в экономике. М.: Физматлит 1995, - 288с.

227. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам: Пер. с англ. -М.: Мир, 1989. 388с.

228. Устич П.А. Надёжность вагонов. М.: Транспорт, 1982. -110с.

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

230. У шкало в В.Ф., Резников М.М., Редько С.Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей. Киев.: Наукова думка, 1982- с.48-55.

231. Ушкалов В.Ф. Случайные колебания колесных экипажей по жесткому основанию со случайными неровностями. М.: Вестник ВНИИЖТ, 1971, № 6. - с.5-9.

232. Фрид И. Конденсация в задачах о собственных значениях, решаемых МКЭ. М.: В сб.: Ракетная техника и космонавтика, 1972, вып. П.-с. 185-186.

233. Филин А.П. Расчёт упругих конструкций с использованием ЭВМ т. 1-2. -JL: Судостроение, 1974,-408с.

234. Фомин В.Н. Нормирование показателей надёжности. М.: Из-во стандартов, 1986. - 140с.

235. Фишборн П. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978.-311с.

236. Хевиленд Р. Инженерная надёжность и расчёт на долговечность. -М.: Энергия, 1966. 232с.

237. Хенли Э., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984. - 528с.

238. Холл А.Д., Фейджин Р.Е. Определение понятия системы. М.: Прогресс, 1969. - 121с.

239. Холл А. Опыт методологии для системотехники. М.: Советское радио, 1975. -448с.

240. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир, 1970. - 296с.

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

242. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. М: Советское радио, 1975. - 198с.

243. ЦД по ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования». М.: Госстандарт, 1980. - 36с.

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

245. Червонный А.А. и др. 'Надёжность сложных систем. М.: Машиностроение, 1976. - 288с.

246. Чернов Г., Мозес Л. Элементарная теория статистических решений. -М.: Сов. радио, 1962. 324с.

247. Черкашин Ю.М. Расчет поперечных колебаний жидкости и боковой качки цистерн при неполном наливе. М.: Вестник ВНИИЖТ, 1970, № 5. -с.31-37.

248. Черкашин Ю.М. Исследование динамики цистерны с учетом колебаний жидкости. Дис. . канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1971. -152 с.

249. Черных К.Ф. Линейная теория оболочек. Л.: Изд. Государственного университета, 1962. - 274 с.

250. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М.: Статистика, 1975. - 183с.

251. Шапошников Н.Н., Волков В.А. Расчет пластинок и коробчатых конструкций методом конечных элементов. -/В сб.: Исследования по теории сооружений. М.: Наука, 1976, вып.22. - с. 134-146.

252. Шапошников Н.Н. Краткое описание автоматизированной системы расчета пространственных конструкций по методу конечных элементов. М.: Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1980, вып.677.с. 158-163.

253. Шаринов И.Л. Свободные колебания цилиндрических котлов железнодорожных цистерн. М.: Вестник ВНИИЖТ, 1973, № 6. - с.38-40.

254. Шлугер М.А. и др. Коррозия и защита металлов. М.: Металлургия, 1981.-216с.

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

256. Шрайдер Л.Л. и др. Коррозия. М.: Металлургия, 1981. - 632с.

257. Щукина Е.Н. О влиянии присоединённых масс жидкости на колебания элементов конструкций, входящих в состав судовых перекрытий. Л.: Труды НТО Судпрома, 1965, вып. 66. - с. 14 - 16.

258. Экспертные системы. Принципы работы и примеры: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1987. 224с.

259. Эти Дж., Кумбс М. Экспертные системы: Концепция и примеры: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1986. - 191с.I

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

261. Irons В. Eigenvalue Economisers in Vibration Problems , J. Roy. Aero. Soc., 67, 526 (1963) .

262. Melosh R.J., Basis for Derivation of Matrices for the Direct Stiffness Method, J.Am. Inst, for Aeronautics and Astronautics, 1, 1965, p. 16311637.

263. Kamel H., Lui D., McCabe M., Phillipopoulos V. Some Developments in the thods in Structural Mechanics and Design. Univers. of Alabama Press, 1972, p.703-726.

264. Irons B. Eigenvalue Economisers in Vibration Problems, J. Roy. Aero. Soc., 67, 526, 1963.

265. Chowdhury R.K. Fluid finite elements for added-mass calculations. International Ship building Progress, v. 19, № 217, 1972, - p. 302-309.

266. Altinisik D. et al. Theoretical and experimental studies on dynamic structure-fluid. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Part 2, vol. 71,1981.

267. Belitchko Т. et al. Quasi-Eulerian Finite Elemeni Formulation for Fluid-Structure Interaction, Transaction of the ASME. Journ. of Pressure Vessel Techology, v. 102, №1,1980, p. 62-69.

268. Saaty T.L. Explozing the interface between hierarchies, multiple objectives and fuzzy sets. -Fuzzy Sets and Systems, 1978,1, p.57-68.1. Дополнительная литература

269. ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. М.: Изд-во стандартов,1989. 79 с.

270. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1986. -64 с.

271. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Руководство по капитальному ремонту. ЦВ 627. - М., 1998. - 144 с.

272. Инструкция по исключению из инвентаря вагонов. ЦЧУ -ЦВ/4433. М.: Транспорт, 1987. - 32 с.

273. ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. /Сб. Сварка, пайка и термическая резка металлов. Часть 5. Контроль качества и техника безопасности. М.: Изд-во стандартов, 1979. - с 126 - 135.

274. ГОСТ 7122-81 Швы сварные и металл наплавленный. Методы отбора проб для определения химического состава. М.: Изд-во стандартов, 1981. 4 с.

275. ГОСТ Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными толщиномерами статического действия. М.: Изд-во стандартов,1978. 9 с.

276. ГОСТ 22762-77 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости на пределе текучести вдавливанием шара. М.: Изд-во стандартов, 1978. -9 с.

277. ГОСТ 18895-77 Сталь. Метод фотоэлектрического спектральногоанализа. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 7 с.346

278. Утверждено Комиссией Совета по железнодорожному транспорту полномочныхспециалистов вагонного хозяйства железнодорожных администраций стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии Протокол от « 16 » января 2003 года

279. Единые методические указания по техническому диагностированию грузовых и рефрижераторных вагонов государств-участников Соглашений о совместном использовании грузовых и рефрижераторных вагонов в международном сообщении

280. В настоящее время на железных дорогах стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии имеются грузовые и рефрижераторные вагоны различных моделей, требующие оценки их технического состояния с целью установления нового назначенного срока службы.

281. Настоящие методические указания разработаны в соответствии с поручением Комиссии Совета по железнодорожному транспорту полномочных специалистов вагонного хозяйства железнодорожных администраций (протокол от 11 июля 2002 г., г. Москва).

282. Все изменения и дополнения в настоящие методические указания вносят в установленном Комиссией Совета порядке.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

283. В соответствии с настоящими методическими указаниями по техническому диагностированию для определения остаточного ресурса подвергаются грузовые вагоны различных типов и моделей колеи 1520 мм, допускаемые к обращению по общей сети железных дорог

284. Техническому диагностированию подвергается каждый вагон, проходящий процедуру установления нового назначенного срока службы.

285. В объем работ по техническому диагностированию входят: определение класса опасности перевозимых грузов и требований, предъявляемых к подвижному составу для их перевозки, обследование технического состояния вагонов и определение их остаточного ресурса.

286. Выявленные при обследовании неисправности и повреждения должны устраняться при проведении ремонтов, вид и объем которых устанавливается специализированной организацией-исполнителем.

287. ТРЕБОВАНИЕ К ПРОВЕДЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

288. Разрушающий контроль (в т.ч. металлография) является дополнительным видом контроля и проводится по решению специализированной организации-исполнителя или железнодорожной администрации.

289. Для вагонов-цистерн заключительным этапом диагностирования является проведение гидравлических (пневматических) испытаний их котлов испытательным давлением.

290. Кроме несущих элементов обследуются так же и другие детали, в том числе поручни и подножка. Состояние этих узлов и элементов косвенно характеризует условия эксплуатации и качество технического обслуживания вагонов.

291. ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ ИСПЫТАНИЯМ

292. Контрольные испытания специально отобранного при обследовании технического состояния образца-представителя вагона проводятся с целью определения остаточного ресурса.

293. Минимальный объем контрольных испытаний должен включать в себя следующие виды испытаний:- статические;- на соударение (в т.ч. ресурсные);- гидравлические (пневматические) испытания котла испытательным давлением.

294. ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНОМУ1. ОБОРУДОВАНИЮ

295. Для определения толщин элементов следует применять ультразвуковые толщиномеры с погрешностью измерений не более ± 0,15мм в комплекте с преобразователями, обеспечивающими необходимый предел измерений.

296. Для измерения и регистрации деформаций следует использовать средства рекомендуемые РД 24.050.37-95 или другие приборы, имеющие аналогичные характеристики.

297. Применяемые средства измерений и испытательное оборудование должно быть поверено или аттестовано в установленном порядке.

298. Все применяемое испытательное оборудование и средства измерений должно удовлетворять требованиям санитарных норм.5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

299. Все работы по подготовке и проведению диагностирования и испытанийдолжны проводиться под непосредственным контролем со стороны руководителя испытаний или ответственного исполнителя, которые являются ответственными за безопасность проводимых работ.

300. К работе могут допускаться только обученные лица, достигшиевосемнадцатилетнего возраста. Все участники перед началом работ должны проходить инструктаж по охране труда и расписаться в журнале по технике безопасности.

301. Обследование вагонов следует производить только в светлое время суток.

302. Организация работ по подготовке вагонов к испытаниям должна обеспечиватьнеобходимое удобство и безопасность проведения всех, предусмотренныхпрограммой испытаний, работ. Доступ посторонних лиц в зону испытаний должен быть запрещен.

303. Перед началом испытаний кузов вагона (котел цистерны) должен бытьочищен, нейтрализован и пропарен заказчиком, что должно быть указано в документе, подтверждающем безопасность работы внутри кузова вагона (котла цистерны).

304. Запрещается проведение работ на верху вагона, находящегося наэлектрифицированном участке пути.

305. Перед выполнением работ по вскрытию люка-лаза котла вагона-цистерны дляперевозки грузов с избыточным давлением или отсоединению арматуры и приборов следует убедиться в отсутствии давления внутри котла с помощью манометра.

306. Отчет по техническому диагностированию должен содержать результаты всехпроизведенных работ и обоснование назначенных новых сроков службы.

307. Требования к проведению неразрушающего контроля при проведении работ по установлению нового назначенного срока службы грузовых и рефрижераторных вагонов

308. Настоящий раздел предъявляет минимальные требования к объему работ по неразрушающему контролю (НК) сварных швов вагонов цистерн при техническом диагностировании их с целью установления нового назначенного срока службы.