автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Влияние условий эксплуатации на надежность оборудования электроподвижного состава

На правах рукописи

ПОСТНИКОВ РОМАН АНАТОЛЬЕВИЧ

/ ч

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА НАДЕЖНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (МИИТ)

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Воробьев Александр Алексеевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Козырев Валентин Александрович, кандидат технических наук Подшивалов Алексей Борисович

Ведущее предприятие - Проектно-конструкторское бюро

локомотивного хозяйства - филиал ОАО «РЖД»

Защита диссертации состоится << .--¿-» час. на

заседании диссертационного совета Д 218.005.01 в Московском государственном университете путей,сообщения (МИИТ) по адресу: 127 994, г. Москва, ул. Образцова, 15, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

«22.»

Хл)2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 218.005.01

доктор технических наук, профессор Г.И. Петров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективность и качество работы железнодорожного транспорта существенным образом зависит от системы эксплуатации и организации ремонта локомотивов. Около десяти процентов расходов локомотивного хозяйства составляют затраты на ремонт и техническое обслуживание (ТО) локомотивов. Более рационального расходования средств на ремонт и ТО локомотивов, повышения технико-экономических показателей работы локомотивного хозяйства можно добиться при использовании планово-предупредительной системы ремонта с учетом технического состояния локомотивов в конкретных условиях эксплуатации. Периодичность проведения плановых ремонтов оборудования локомотивов должна определяться на основе анализа показателей надежности и фактического ресурса узлов и деталей, т.е. должна быть оптимальной для конкретных условий эксплуатации.

Методология оценки технического состояния и определения оптимальных сроков ремонта, подверженных износу узлов и деталей, для которых установлены контролируемые параметры, достаточно проработана. Однако для большей части оборудования контролируемые параметры не установлены. Тем не менее, его надежность может быть оценена по статистической информации о наработках на отказ с помощью методов теории надежности и математической статистики.

Специфичность информации о наработках оборудования локомотивов на отказ заключается в том, что ее получение осуществляется в процессе реальной эксплуатации в рамках существующей планово-предупредительной системы ремонтов, из-за чего выборка наработок на отказ получается усеченной, а функция распределения наработок на отказ представлена не полностью, а лишь своей левой частью.

Оценка показателей надежности и определение оптимальных пробегов до ремонта оборудования по усеченным выборкам наработок на отказ требует наличия достоверной и достаточной статистической информации. Достоверность статистической информации целиком определяется человеческим фактором. Наряду с этим необходимо иметь возможность определить минимальный объем выборок наработок оборудования на отказ, достаточный для расчета оптимального пробега до ремонта.

Прогнозирование технического состояния оборудования и определение оптимальных сроков восстановления возможно в том случае, если известен закон распределения наработок на отказ. Определение закона распределения наработок на отказ по усеченной функции распределения даст возможность оценки и прогнозирования технического состояния узлов и деталей локомотивов, эксплуатируемых в разных условиях на основе имеющейся в депо информации.

Целями исследования являются: разработка метода оценки достаточности объема выборок наработок на отказ для достоверного расчета оптимального пробега до ремонта узлов и деталей локомотивов; разработка метода выбора закона распределения наработок на отказ по усеченной выборке; анализ технического состояния и определение оптимальных сроков ремонта локомотивов ряда локомотивных депо с применением разработанных методов.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

1. сбор и систематизация информации об отказах и износе узлов и деталей

локомотивов;

2. оценка параметров надежности оборудования

3 разработка метода выбора закона распределения наработок на отказ по усеченной выборке;

4. выявление зависимостей точности определения оптимального пробега до ремонта от объема усеченных выборок наработок на отказ.

5. расчет оптимальных пробегов до ремонта оборудования локомотивов, эксплуатируемых в различных условиях.

Методика исследований. Для решения поставленных задач применена комплексная методика, включающая в себя анализ и обобщение статистических данных по отказам и износу узлов и деталей; методы теории надежности и математической статистики; имитационное моделирование. Научная новизна.

1. разработан метод выбора закона распределения наработок на отказ по усеченной выборке;

2. разработан метод оценки минимально необходимого объема выборок наработок на отказ для расчета с требуемой точностью оптимального пробега до ремонта узлов и деталей локомотивов;

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней решен ряд задач, направленных на совершенствование методов расчета оптимальных пробегов до ремонта оборудования локомотивов по усеченным выборкам наработок на отказ. При этом предложен метод определения минимально достаточного объема усеченной выборки. Предложенные методы служат для определения оптимальной периодичности ремонтов узлов и деталей с учетом их технического состояния в конкретных условиях эксплуатации.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на конференциях по ресурсосбережению и безопасности движения поездов, проходивших на базе Московского государственного университета путей сообщения.

Публикации. По результатам исследования опубликовано 6 печатных работ. Объём работы. Диссертационная работа состоит из 156 стр., 26 таблиц, 58 рисунков и включает в себя следующие разделы: введение, четыре главы, заключение, список литературы (98 наименований) и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены основные методы, применяемые в различных отраслях народного хозяйства для оценки надежности узлов и деталей и определения оптимальных сроков восстановления в конкретных условиях эксплуатации.

Оптимизации межремонтных' периодов локомотивов с учетом конкретных условий эксплуатации посвящены исследования И.П. Исаева, А.В. Горского, А А Воробьева, Н А. Малоземова, Е.С. Павловича, В Н. Тверитина, В А. Четвергова, Ю.Н. Виноградова, И.В. Дмитренко,'К.И.' Домбровского, А.Б Подшивалова, ПА Шанченко, А.Т. Осяева, ВА. Козырева, Б.Д Никифорова и других авторов.

Учеными МИИТа для оптимизации межремонтных пробегов предложена целевая функция - суммарное удельное приведенное число ремонтов 8(Ь) -выраженная через показатель безотказности - параметр потока отказов узлов и деталей.

Зависимость параметра потока отказов а>(1) получают кусочно-линейной аппроксимацией диаграммы параметра потока отказов «*(/), построенной по данным о наработках на отказ. Аппроксимация производится тремя отрезками, соответствующими характерным периодам эксплуатации оборудования в границах межремонтной наработки: периоду приработки, периоду нормальной эксплуатации и периоду усиленного износа, старения.

Построение эмпирической диаграммы параметра потока отказов производится группированием информации в интервалах наработки Д/.

По минимуму целевой функции £(£) определяются оптимальные для конкретных условий эксплуатации пробеги до ремонта рассматриваемого оборудования при различных сочетаниях затрат на плановые и неплановые ремонты.

Учеными ОмИИТа предложено два критерия оптимизации межремонтный периодов сборочных единиц и деталей. Первый из них - минимум удельных суммарных затрат на плановые и неплановые ремонты с учетом порч локомотивов в пути следования - применяется при оптимизации межремонтных периодов оборудования, отказ которого не влияет на уровень безопасности движения поездов. Для оборудования, отказ которого может повлиять на уровень безопасности движения поездов, предлагается другой критерий оптимизации — обеспечение заданной (гарантированной) вероятности безотказной работы между плановыми ремонтами.

Оптимизация межремонтных пробегов осуществляется на основе анализа распределений наработок оборудования на отказ. При этом вид закона распределения предполагается известным для различных видов оборудования. Приводится решение задачи отыскания оптимального межремонтного пробега для ряда известных законов распределения.

Осяеввм А.Т. (ВНИИЖТ) используется метод расчета ремонтного цикла с учетом «региональной зональности» и внедрения средств технического диагностирования, с помощью поправочных коэффициентов, корректирующих среднесетевые нормы межремонтных пробегов.

Рассмотрены также работы по анализу влияния условий эксплуатации на показатели надежности оборудования и установлению оптимальных сроков восстановления, проводимые и в других отраслях народного хозяйства.

В результате анализа применяемых методов сделаны следующие выводы.

Методология расчета оптимальных сроков восстановления изнашиваемого оборудования, имеющего контролируемые параметры, достаточно глубоко проработана, расчет не вызывает затруднений. Расчет же оптимальной периодичности ТОР оборудования, не имеющего контролируемых параметров, имеет определенные трудности, которые связаны в частности с тем, что законы распределения наработок на отказ неизвестны.

Проблема определения закона распределения решается по-разному. В одних случаях вид закона распределения выбирается в зависимости от вида отказов, вида оборудования. В других случаях полная эмпирическая функция распределения может быть рассчитана, и она проверяется на соответствие ряду известных законов распределения. Выбирается закон распределения, наиболее точно описывающий полную эмпирическую функцию распределения. В том случае, если имеется только усеченная эмпирическая функция распределения, задача определения закона распределения усложняется. В этом случае для расчета оптимальных межремонтных пробегов в качестве характеристики надежности используют

параметр потока отказов, рассчитанный группированием информации в интервалах наработки. Однако группирование приводит к потере и без того усеченной информации и искажению рассчитанных характеристик надежности. Избежать этого недостатка удастся, используя в качестве характеристики надежности функцию распределения наработок на отказ, параметры которой должны определяться на основе усеченной выборки наработок на отказ.

Зачастую, главная роль отводится решению задачи расчета оптимальной периодичности технического диагностирования оборудования. Однако техническому диагностированию подвержены далеко не все узлы и детали машин и механизмов. Остается еще большая часть оборудования, о надежности которого можно судить только по информации о наработках на отказ. Требуются все более совершенные и универсальные методы использования этой информации для анализа технического состояния узлов и деталей, эксплуатируемых в различных условиях.

Вторая глава посвящена определению и анализу количественных показателей надежности узлов и деталей электровозов.

Основным способом получения информации о надежности узлов и деталей является ее сбор по результатам эксплуатации электровозов на основе системы учетной и отчетной документации локомотивного хозяйства.

Характерной чертой данного способа получения информации является возможность проведения наблюдений в течение всего срока службы электровозов заранее определенного парка, при этом не требуется никакой имитации работы узлов и деталей электровозов, а последующий анализ показателей надежности дает возможность оценить влияние условий эксплуатации.

С целью выработки метода сбора статистических данных об отказах и износе оборудования электровозов была подвергнута анализу документация, ведущаяся в локомотивных депо. Были изучены учетно-отчетные документы, в которых могла содержаться необходимая информация.

В результате анализа документации были разработаны формы-накопители для систематизации статистической информации, которая может быть использована в качестве базы данных для расчета показателей надежности на ЭВМ.

В работе использовалась статистическая информация об отказах и износе оборудования электровозов ВЛ80С приписки депо Лиски, Тимашевская и Брянск-2 за период с 1 января 1996 года по 31 декабря 2000г. Периодичность проведения ремонта в период наблюдения была регламентирована указанием МПС №П-389у от 19.03.91г.

Контролируемый параметр изнашиваемой детали является непрерывной случайной величиной, закон распределения которой может быть представлен плотностью распределения. Теоретически и многочисленными опытами установлено, что случайная величина контролируемого параметра оборудования локомотива при фиксированном значении пробега хорошо описывается нормальным законом распределения, что является следствием действия закона «больших чисел».

Был выполнен расчет характеристик распределений контролируемых параметров однотипного изнашиваемого оборудования электровозов ВЛ80С, эксплуатируемых в условиях трех железных дорог: Московской (депо Брянск-2), Юго-Восточной (депо Лиски) и Северо-Кавказской (депо Тимашевская).

В качестве меры согласования теоретического и статистического распределений был использован критерий Пирсона (критерий %г).

Полученные в результате расчетов зависимости числовых характеристик закона распределения (тх - математическое ожидание и сгх -среднеквадратическое отклонение) контролируемого параметра от наработки аппроксимировались в область больших наработок методом наименьших квадратов аналитическими функциями вида у = а! + Ь с целью прогнозирования процесса изнашивания.

Результаты аппроксимации зависимостей числовых характеристик контролируемых параметров износа бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С показали, что износ бандажей в рассмотренных депо происходит с разной интенсивностью. В каждом из трех депо не производилось упрочнение поверхности катания бандажей. Обточка производилась по профилю ГОСТ 1101887. Следовательно, до начала эксплуатации бандажи колесных пар в рассматриваемых депо были идентичны. На основании различия коэффициентов регрессии зависимостей тх{0 и сгх(I) было предположено, что ^%-ные ресурсы бандажей в трех рассматриваемых депо будут отличаться.

Функции распределения ресурса бандажей колесных пар локомотивов ВЛ80С рассчитаны на основании зависимостей путем экстраполяции

их в область больших значений пробега в предположении, что характер зависимостей не изменится (рис 1.).

Функции распределения ресурса бандажей колесных пар электровозов трех рассматриваемых депо имеют значительно отличающиеся параметры т, ист,. Это означает то, что при одном и том же пробеге бандажей в трех депо вероятность выхода контролируемого параметра за установленный допуск отличается.

По полученным функциям задаваясь уровнем вероятности безотказной работы выраженной в процентах, были определены соответствующие гамма-процентные ресурсы рассматриваемого оборудования.

а) б)

О 203 400 ВО0 600 I. тыс. к\г 0 600 В00 1000 1200 / г'ЫС. км

Рис. 1. Функции распределения ресурса бандажа колесной пары электровозов ВЛ80С до обточки по толщине гребня (а) и до смены по толщине бандажа (б):

1 -депо Брянск-2 Московской ж.д.; 2 -депо Лиски Юго-Восточной ж.д.; 3 -депо Тимашевская Северо-Кавказской ж.д.

90%-ные ресурсы бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С приведены в

табл. 1.

Таблица 1

Оборудование 90%-ный ресурс, тыс км

Депо Брянск-2 Депо Лиски Депо Тимашевская

Бандажи колесных пар (до обточки по толщине гребня) 149 195 375

Бандажи колесных пар (до смены по толщине) 675 650 905

90%-ный ресурс до обточки бандажей колесных пар по толщине гребня в депо Брянск-2 и Лиски приблизительно одинаков, однако в депо Тимашевская ресурс больше почти в два раза. Ресурс до смены бандажей в депо Тимашевская больше практически в полтора раза ресурса бандажей в депо Брянск-2 и Лиски. Следует сделать вывод о существенном различии ресурса однотипного оборудования, эксплуатируемого в различных условиях.

Для оборудования, не имеющего контролируемых параметров, были построены диаграммы параметра потока отказов группированием отказов в интервалах наработки.

Параметр потока отказов является одним из основных показателей надежности оборудования, который характеризует скорость изменения числа отказов при увеличении наработки от ремонта:

где А"1 - число отказов оборудования на интервале наработки ;

- число агрегатов, находящихся под наблюдением на интервале - наработка г -го узла (агрегата) в интервале

По характеру диаграммы параметра потока отказов в пределах периода наблюдения (межремонтного периода) можно проследить, как изменяется техническое состояние оборудования с увеличением наработки.

Если к концу периода наблюдения (межремонтного периода) параметр потока отказов не увеличивается (рис.2.а), то ухудшения технического состояния оборудования не происходит и в общем случае проведение очередного планового ремонта в пределах рассматриваемого периода нецелесообразно. Его проведение вызовет только увеличение числа приработочных отказов и, как следствие, затрат на ремонт. В этом случае нужно увеличить межремонтный период для дальнейшего наблюдения за техническим состоянием оборудования. Возрастание параметра потока отказов к концу периода наблюдения (рис.2.б) говорит об ухудшении технического состояния и необходимости проведения восстановительного ремонта или замены оборудования.

Анализ диаграмм параметра потока отказов оборудования электровозов ВЛ80С позволил выделить из рассматриваемого оборудования то, у которого наблюдается ухудшение технического состояния к концу межремонтного периода (до ремонта ТР-3 при пробеге 480 тыс.км. согласно указанию П389у от 19.03.91г.) (табл.2).

а) б)

<Х1)

1Мпм1 I

Рис. 2. Зависимости от наработки параметра потока отказов изоляции двигателей АЭ92-4о2 (а), бандажей колесных пар (ослабление посадки) (б) электровозов ВЛ80С депо Лиски.

Таблица 2

Локомотивное депо Вид отказа оборудования

Лиски Юго-Восточной ж д ♦ Выплавка обмотки якоря тяговоых электродвигателей из петушков ♦ Задир шейки оси колесной пары ♦ Неисправность буксового узла ♦ Ослабление бандажа колесной пары

Брянск-2 Московской ж д ♦ Пробой изоляции двигателя АНЭ-225 ♦ Пробой изоляции двигателя АЭ92-4о2

Для этого оборудования необходимо определять оптимальные пробеги до ремонта

Как было сказано выше, параметр потока отказов рассчитывается группированием информации в интервалах наработки Группирование приводит к искажению и без того усеченной информации. Происходит существенное снижение достоверности оценок показателей надежности по сравнению с теми, которые могут быть получены на основании непосредственно рассчитанных функций распределения наработок на отказ.

Функция распределения наработок на отказ может быть рассчитана по информации, полученной в течение коротких периодов наблюдения за работой оборудования, имеющего в конкретный момент времени различную наработку от начала анализируемого периода:

Щ1)

¿00-2-

-—-, (2)

Г ж, (£,)•*(/) '

где ¿, - период, в течение которого получена информация о наработках на отказ /-го оборудования;

- число восстановлений экземпляра рассматриваемого оборудования, предшествующее наработке

- общее число восстановлений экземпляра оборудования в течение периода

По данным об отказах однотипного оборудования электровозов ВЛ80С, полученным в локомотивных депо Брянск-2 и Лиски и Тимашевская построены эмпирические функции распределения наработок между отказами (рис.3).

Рис. 3. Эмпирические функции распределения наработок на отказ буксового узла (а), колесной пары по причине ослабления бандажа (б).

На основании полученных функций распределения наработки между отказами однотипного оборудования электровозов ВЛ80С можно сделать вывод, что в локомотивных депо уровень безотказности рассматриваемого оборудования существенно отличается между собой. Об этом свидетельствуют разные значения функций распределения при одних и тех же наработках (рис.3).

Чтобы по полученной усеченной информации о наработках на отказ оборудования определить рациональные сроки его восстановления, необходимо прогнозировать изменение технического состояния в область больших наработок.

Прогнозирование изменения вероятности отказа в области больших наработок становится возможным в том случае, если известны закон и параметры полной функции распределения наработок на отказ оборудования.

Третья глава посвящена разработке методологии определения оптимального пробега до ремонта оборудования по усеченной функции распределения наработок на отказ.

В качестве целевой функции при решении задачи определения рациональных сроков проведения ремонтов оборудования выбрана функция суммарного удельного приведенного числа ремонтов:

Коэффициент К = —выражает соотношение затрат на выполнение

плановых и неплановых ремонтов.

Задача нахождения оптимальных сроков восстановления, как изнашиваемого оборудования, так и оборудования, не имеющего контролируемых параметров, сводится к нахождению минимума функции суммарного приведенного к единице наработки числа ремонтов

Аналитическая зависимость параметра потока отказов от пробега, входящая в выражение для расчета функции суммарного удельного приведенного числа ремонтов, определяется решением уравнения Вольтерра 2-го рода:

®(0=Д/)+Иг)/(/-гУг- (4)

Решение уравнения выполняется численным методом на ЭВМ:

Ряд значений плотности распределения может быть определен п известному ряду значений функции распределения как ее первая производная:

т=по (6)

Статистическая оценка плотности распределения выражается отношением:

д/

Таким образом, для расчета оптимальных сроков восстановления необходимо иметь полную функцию распределения наработок оборудования на отказ.

Закон распределения наработок оборудования на отказ заранее неизвестен.

Вследствие того, что сбор информации о наработках на отказ выполняется в процессе реальной эксплуатации в периодах между плановыми ремонтами, из-за прерывания эксплуатации оборудования (прекращения наблюдения) после исключения электровозов из парка или постановки их на очередной плановый ремонт выборка наработок оборудования на отказ получается усеченной (рис.4.).

(7)

Рис. 4. Усеченная функция распределения наработок на отказ

Задача определения закона распределения решается выбором такой полной теоретической функции распределения, которая с наибольшей точностью будет аппроксимировать эмпирическую функцию распределения на усеченном участке. В качестве целевой функции для решения этой задачи выбрана сумма квадратов отклонений между расчетной (эмпирической) и теоретической функциями распределения:

(8)

Для определения числовых характеристик теоретической функции распределения наработки на отказ задаются различные значения этих характеристик из интервала возможных значений. Цикл определения параметров распределения повторяется для каждого из предполагаемых законов.

Рис. 5. Блок-схема алгоритма выбора теоретической функции распределения наработок на отказ.

В результате расчета выбирается закон распределения и числовые характеристики, при которых целевая функция примет минимальное значение. Теоретическая функция распределения выбирается сравнением с эмпирической только на интервале наблюдения и считается, что теоретическая функция и ее числовые характеристики будут неизменными в области больших наработок.

Распределение наработок узлов и деталей электровозов проверялось на соответствие трем законам распределения: нормальному, Вейбулла и гамма-

распределению. Результаты определения законов распределения наработок на отказ оборудования локомотивов ВЛ80С показаны на рис.6-7.

а)

Рис. 6. Функции распределения наработок на отказ обмотки якоря тяговых электродвигателей по причине выплавки из петушков (а), оси колесной пары (задир шейки) (б), буксового узла (в) и бандажей колесных пар (ослабление) (г) электровозов ВЛ80С депо Лиски Юго-Восточной ж. д.

Рис. 7. Функции распределения наработок на отказ изоляции двигателей АНЭ-225 (а) и АЭ92-4о2 (б) электровозов ВЛ80С дено Брянск-2

С целью количественной оценки надежности узлов и деталей электровозов ВЛ80С были определены их 90%-ные ресурсы (табл.3).

Таблица 3

Депо Оборудование 90%-ный ресурс, тыс.км

Лиски Якорь тяговых электродвигателей (выплавка обмотки из петушков коллектора) 670

Ось колесной пары (задир шейки оси) 345

Буксовый узел (разрушение роликовых подшипников) 158

Бандаж колесной пары (ослабление) 340

Брянск-2 Изоляция двигателей АНЭ-225 (пробой) 280

Изоляция двигателей АЭ92-4о2 (пробой) 300

90%-ный ресурс рассматриваемого оборудования, которое ремонтируется (согласно указанию П389у от 19.03.91г.) на ремонте ТР-3 при пробеге 480±20% тыс.км., существенно отличается. Самым высоконадежным узлом является якорь ТЭД (депо Лиски). К моменту проведения очередного планового ремонта отказ этого узла по причине выплавки обмотки наступит менее чем у 10% из всех эксплуатируемых ТЭД электровозов ВЛ80С в депо Лиски.

Наименьшей надежностью обладает буксовый узел. До момента проведения очередного планового ремонта разрушение роликовых подшипников произойдет более чем у 30% буксовых узлов, находящихся в эксплуатации.

Уровни надежности остального оборудования близки между собой. Однако его 90%-ный ресурс заметно ниже регламентированного межремонтного пробега.

Столь большой разброс значений ресурса позволяет утверждать, что к моменту проведения планового ремонта у одного вида оборудования ресурс будет недоиспользован, у другого напротив будет наблюдаться использование ресурса до установленного срока и, как следствие, частое проведение внеплановых ремонтов.

В том и другом случае эффективность проведения планового восстановительного ремонта будет невысокой.

Неотъемлемыми требованиями к информации об отказах оборудования являются ее достоверность и достаточность. Чтобы перейти непосредственно к расчету оптимальных межремонтных пробегов по информации о наработках оборудования на отказ, была поставлена задача разработать методику определения минимального объема выборки наработок на отказ, при котором обеспечивался бы требуемый уровень точности расчета оптимального пробега до ремонта. Наряду с этим решалась обратная задача - оценка точности расчета оптимального пробега до ремонта на основе имеющегося объема статистической информации.

Целевой функцией оценки точности определения закона распределения наработок на отказ по усеченной выборке выбрана относительная ошибка расчета оптимального межремонтного пробега, которая предположительно является функцией пяти переменных:

где - соответственно вид закона и параметры распределения наработок

на отказ.

- значение функции распределения наработок на отказ данного вида оборудования в точке усечения;

- объем усеченной выборки наработок на отказ;

Критерием оценки точности расчета оптимального пробега является выражение:

Д%/^До> (Ю)

где - допустимая относительная ошибка, в инженерных расчетах может быть принята равной 5 или 10%.

Расчетное значение относительной ошибки определения оптимального пробегадо планового восстановления будет равно:

где - оптимальный пробег до восстановления, рассчитанный по усеченной функции распределения;

- оптимальный пробег до восстановления, рассчитанный по полной функции распределения.

Экспериментальное определение значений относительной ошибки для различных значений величин, входящих в выражение (9) в работе проводилось по схеме, показанной на рис.8 на основе имитационного моделирования на ЭВМ.

Расчет эмпирических значений относительной ошибки выполнен для

наиболее часто встречаемых на практике значений величин, входящих в выражение (9). Расчет выполнен для нормального, Вейбулла и гамма- распределений,

потому как именно эти распределения наилучшим образом описывают усеченные функции распределения наработок оборудования на отказ.

Рис. 8. Схема определения относительной ошибки расчета оптимального пробега до восстановления оборудования

Было предположено, что на точность определения закона распределения влияет форма распределения, и не влияет параметр, задающий масштаб распределения (для нормального распределения это - математическое ожидание, для гамма-распределения и распределения Вейбулла - параметр масштаба).

Рис. 9. Зависимость относительной ошибки определения оптимального пробега до ремонта от среднего значения наработки при нормальном распределении наработок

оборудования на отказ Применимо к нормальному распределению наработок на отказ это означает,

что

л

Эмпирические зависимости Д%1 (т) (при фиксированных значен^яки п ) были аппроксимированы линейными функциями вида Д.^ =ат + Ь.

Проверка предположения того, что относительная ошибка не зависит от величины математического ожидания т, сводится к проверке гипотезы

т.е. предполагается, что угловой коэффициент а зависимости А%ц=ат + Ь незначимо отличается от нуля.

Проверка гипотезы Я„ осуществляется по критерию Стьюдента, расчетное

poro определяется по выражению:

t„=-

где 8й - стандартное отклонение коэффициента регрессии а.

(12)

Гипотеза Н0 справедлива, если /

где - табличное значение критерия Стьюдента. Результаты проверки гипотезы Я0: а-О приведены в табл.4.

(13)

Таблица 4

п Fv V Ь,% а, %/тыс км 5л Гипоте Но за " приним ается?

100 0,2 0,2 1,892 -0,0004 0,200 0,00022 1,820 2,306 да

20 0,1 0,1 1,927 -0,0003 0,145 0,00016 1,875 2,306 да

Аналогичным образом проводилась проверка и для других использующихся законов распределения наработок на отказ. Во всех случаях проверка подтвердила справедливость гипотезы

На основании этого сделан вывод, что относительная ошибка определения оптимального пробега до восстановления по усеченной выборке наработок на отказ не зависит от параметра, задающего масштаб распределения.

Таким образом, влияние математического ожидания наработок на отказ при нормальном распределении и влияние параметра масштаба при Вейбулла и гамма-распределении наработок на отказ при расчете эмпирических значений относительной ошибки не учитывалось.

При определении при расчете стандартного отклонения использовался коэффициент вариации

значен

который является относительной безразмерной мерой рассеяния, изменяющейся в достаточно небольшом диапазоне (от 0,05 до 0,3)

Анализ полученных эмпирических значений ошибки А./1а позволил сделать следующие выводы.

• Точность расчета оптимального пробега до ремонта увеличивается с ростом объема усеченной выборки наработок на отказ,

• Чем меньше усечена функция распределения, тем выше точность определения закона распределения наработок на отказ и, соответственно, оптимального пробега до ремонта,

• При нормальном распределении наработок на отказ с увеличением дисперсии наработок на отказ ошибка определения оптимального пробега возрастает,

• Для распределения Вейбулла и гамма- распределения наработок на отказ точность расчета оптимального пробега растет с увеличением параметра формы.

На основе эмпирических значений ошибки производилось определение

при различных сочетаниях величин,

аналитических зависимостей входящих в выражение (9)

На основе анализа расположения эмпирических точек зависимости А%1^(п)

аппроксимация эмпирических данных проводилась следующими функциями1

гиперболической у = А +

В

логарифмической у = А+В\п(х), степенной у = Ах"

Параметры аппроксимирующей функции находились методом наименьших квадратов, условие которого записывается как

г(а„я2, ,в5) = Х[/(в„в2, .в?,->тт. (15)

Критерием выбора наиболее точных параметров зависимости является минимум остаточной дисперсии-

Рис. 10. Зависимость относительной ошибки определения оптимального пробега до ремонта оборудования от объема усеченной выборки наработок на отказ,

подчиняющихся нормальному распределению ( /*"> =0,06)

Было установлено, что для случая нормального распределения наработок оборудования на отказ эмпирические зависимости ошибки могут быть

аппроксимированы степенной функцией вида у = Ахв. Минимальный объем усеченной выборки, требуемый для расчета оптимального пробега до

восстановления с допустимой ошибкой , в этом случае равен

В случае Вейбулла и гамма- распределения - логарифмической функцией

вида у = А + ВЫ(х), а пт =е е . На рис. 10-12 показаны примеры аналитических

„ Д.,, (л)

зависимостей

Рис. 11. Зависимость относительной ошибки определения оптимального пробега до ремонта оборудования от объема усеченной выборки наработок на отказ,

подчиняющихся распределению Вейбулла (/>=0,06)

0 10 20 30 40 50 60 "

Рис. 12. Зависимость относительной ошибки определения оптимального пробега до ремонта оборудования от объема усеченной выборки наработок на отказ,

подчиняющихся гамма-распределению

По полученным аналитическим функциям были определены минимальные необходимые объемы выборок наработок на отказ для расчета оптимального

пробега до ремонта с точностью 5 и 10%. В табл.5 для примера приведен фрагмент расчета для нормального закона распределения наработок на отказ.

Таблица 5

Ру V Коэффициенты зависимости "я» V Коэффициенты зависимости Д„ = Лп'

А В Д„ = 5% Д„ = 10% Л В Д. =5% Д, =10%

О о" 0,10 4,011 •0,180 3 3 п 0,10 14,465 -0,619 6 3

0,12 6,698 -0,343 3 3 0,12 7,319 -0,406 3 3

0,14 8,951 -0,421 4 3 0,14 12,047 -0,522 6 3

0,16 6,393 -0,274 3 3 0,16 10,042 -0,468 5 3

0,18 12,655 -0,398 11 3 0,18 13,199 -0,514 7 3

0,20 13,805 -0,409 12 3 0,20 15,722 -0,522 9 3

0,22 32,065 -0,665 17 6 0,22 19,204 -0,560 12 4

В соответствии с разработанной методикой была проведена предварительная оценка точности определения оптимальных межремонтных пробегов оборудования электровозов ВЛ80С, определены минимально необходимые объемы усеченных выборок для достоверного расчета оптимального пробега (табл.б).

Таблица 6

Внд отказа Закон раслределе ния наработок на отказ Параметры распределения п К

Д. = 5% Д„=10%

ВЛ80С, депо Лиски Юго-Восточной ж.д.

Выплавка обмотки якоря Вейбулла Ь = 2052 тыс км с-2,0 9 0,053 41,5 107 76

Задир шейки оси колесной пары Гамма ¿ = 710 тыс км с- 1,90 12 0,112 55,4 1676 728

Отказ буксового узла Вейбулла ¿ = 710 тыс км с=1,49 55 0,378 9,9 87 54

Ослабление бандажей колесных пар Нормальны й /¿ = 548 тыс.км а =164,4 тыс.км (у=0,3) 40 0,220 3,6 22 6

ВЛ80С, депо Брянск-2 Московской ж д

Пробой юоляции двигателей АНЭ-225 Вейбулла Ь = 659 тыс км с =2,58 29 0,400 6,3 46 3

Пробой изоляции двигателей АЭ92-4о2 Гамма Ь = 700 тыс км с 1,79 26 0,190 59,9 1712 884

Как показал анализ точности, с которой могут быть рассчитаны оптимальные межремонтные пробеги оборудования на основе имеющихся статистических данных, расчет оптимального пробега до ремонта может быть выполнен с различной достоверностью. С точностью более 95% может быть определен оптимальный пробег до смены бандажей (по причине их ослабления) колесных пар электровозов ВЛ80С депо Лиски. С точностью более 90% может быть определен оптимальный пробег до ремонта буксового узла электровозов ВЛ80С депо Лиски и оптимальный пробег до восстановления изоляции двигателей АНЭ-225 электровозов ВЛ80С депо Брянск-2. Расчет оптимальных пробегов до ремонта оставшегося оборудования может быть выполнен, но с меньшей точностью. Для достижения более высокой точности расчета необходимо увеличить объем статистической информации (см. табл.6).

Четвертая глава посвящена расчету оптимальных межремонтных пробегов узлов и деталей электровозов ВЛ80С. Расчет осуществлен при различных отношениях затрат на плановые и неплановые ремонты по целевой функции (3).

Оптимальные сроки восстановления изнашиваемого оборудования представлены в табл.7.

Таблица 7

Контролируемый параметр Локомотивное депо Оптимальный пробег до ремонта, тыс км

К=1 К =2 Л> 3 К=4 К-Ь

Толщина гребня бандажа колесной пары Брянск-2 188 145 134 128 124

Лиски 193 179 174 170 167

Тимашевская - 369 339 322 310

Толщина бандажа колесной пары Брянск-2 678 628 607 589 579

Лиски 631 603 585 582 575

Тимашевская 889 834 806 792 778

Оптимальные сроки восстановления оборудования с непараметрическими отказамипредставлены в табл.8.

Таблица 8

Вид откача Локомотивное депо Оптимальный пробег до ремонта, тыс км

К= 1 К= 3 К= 5 314 К =10 К= 15

Ослабление бандажа колесной пары Лиски - 361 262 236

Неисправность буксового учла Лиски - - - 481 345

Пробой изоляции двигателей АНЭ225 Брянск-2 - 407 315 233 197

Оптимальный пробег до замены бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С депо Лиски с учетом параметрической и непараметрической надежности (достижение предельной толщины и учет ослаблений посадки) определялся по функции распределения, полученной в результате перемножения функции распределения ресурса до смены бандажа по толщине и функции распределения наработок на отказ по причине ослабления бандажа и составил 405 тыс. км.

Анализ оптимальных пробегов до ремонта показал значительное их отличие в различных условиях эксплуатации. В депо Тимашевская обточку бандажей колесных пар по толщине гребня следует производить по потребности. Оптимальные пробеги до обточки бандажей по толщине гребня в депо Лиски и Брянск-2 близки, что говорит о том, что процесс износа гребней бандажей в этих депо происходит одинаково. Оптимальные пробеги до смены бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С в этих двух депо также практически одинаковы. Вместе с тем, в депо Тимашевская оптимальный пробег до смены бандажей по достижении их толщины установленного допуска практически на четверть больше аналогичного оптимального межремонтного пробега в депо Лиски и Брянск-2.

Плановая смена бандажей колесных пар, ремонт буксового узла, ремонт вспомогательных машин согласно правил ремонта должны производиться на ремонте ТРЗ при пробеге (по указанию №П-389у от 19.03.91г.) 480 тыс.км. Оптимальный пробег до смены бандажей колесных пар по причине ослабления на колесном центре, рассчитанный на основе информации о наработках на отказ, при всех отношениях цен планового и непланового ремонтов оказался в депо Лиски значительно ниже установленных 480 тыс.км. Из-за этого велико количество неплановых ремонтов по причине ослабления бандажей. Аналогичные выводы можно сделать относительно сроков ремонта двигателей АНЭ-225 электровозов ВЛ80С депо Брянск-2. Наиболее близок к принятому межремонтному пробегу оптимальный пробег до ремонта буксового узла электровозов ВЛ80С депо Лиски в случае, когда отношение цен планового и непланового ремонтов равно десяти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Большой объем информации о техническом состоянии оборудования электроподвижного состава, накапливаемый в локомотивных депо в процессе эксплуатации, используется неэффективно. Необходимо более углубленно использовать указанную информацию для анализа надежности оборудования и определять оптимальные сроки его восстановления в конкретных условиях эксплуатации.

2. В качестве целевой функции для определения оптимальных сроков восстановления оборудования электроподвижного состава выбраны суммарные удельные затраты на выполнение плановых и неплановых ремонтов.

3. Функция распределения ресурса (наработки на отказ) является наиболее информативным показателем для расчета оптимальных сроков восстановления оборудования электроподвижного состава.

4. Показатели надежности и оптимальные сроки восстановления колесных пар электровозов ВЛ80С депо Тимашевская, Лиски и Бряиск-2 рассчитаны на основе анализа выборок контролируемых параметров. Оптимальные

межремонтные сроки восстановления колесных пар электровозов ВЛ80С депо Тимашевская, Лиски и Брянск-2 существенно отличаются, что свидетельствует о различиях условий их эксплуатации. Так, оптимальный пробег до обточки бандажей колесных пар по толщине гребня в депо Тимашевская, Лиски, Брянск-2 составляет 310, 167, 124 тыс.км. соответственно (при отношении цен непланового и планового ремонта, равном 5). Оптимальный пробег до смены бандажей по толщине - 778, 575 и 579 тыс.км. соответственно.

5. Выборки наработок на отказ оборудования электровозов, полученные в процессе их эксплуатации, усечены регламентированными в настоящее время межремонтными пробегами, что не позволяет использовать стандартные процедуры расчета показателей надежности.

6. Критерием для определения полной функции распределения наработок на отказ оборудования по усеченной выборке выбран минимум суммы квадратов отклонений эмпирической и теоретической функций распределения.

7. Метод определения необходимого объема выборки наработок на отказ оборудования позволяет на основе имитационного эксперимента на ЭВМ определять достоверные оценки показателей безотказности и оптимальных межремонтных пробегов.

8. Целевой функцией для определения необходимого объема выборок выбрана относительная ошибка расчета оптимального срока восстановления по полной и усеченной выборкам.

9. Расчет оптимальных сроков восстановления оборудования электровозов ВЛ80С выполнен на основе функции параметра потока отказов, полученной решением интегрального уравнения по функции плотности распределения наработок на отказ.

10. Оптимальные пробеги до ремонта оборудования электровозов ВЛ80С существенно отличаются от принятых норм межремонтных пробегов, что свидетельствует о неэффективном использовании ресурса оборудования при установленной системе ремонта. Так, оптимальный пробег до восстановления изоляции двигателей АНЭ-225 в депо Брянск-2 при соотношении цен непланового и планового ремонтов, равном десяти, составляет 233 тыс.км., что значительно ниже регламентированного значения (480 тыс.км. до ремонта ТР-3 согласно указанию №П389у от 19.03.01г.).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ И В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Воробьев А.А, Постников P.A. Определение сроков восста 20474 оборудования тягового подвижного состава в конкретных уишвинх

ишвинх

эксплуатации. // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: труды II научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 1999

2. Горский А.В., Воробьев А.А., Винник Л.В., Омарбеков А.К., Постников Р.А. Ремонтопригодность подвижного состава. -М.: «Глобус» 96с. 2001г.

3. Горский А.В., Воробьев А.А., Постников Р.А. Определение ресурса узлов и деталей подвижного состава по усеченной выборке наработок на отказ. // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: труды III научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 2000

4. Постников РА. Выбор закона распределения и определение числовых характеристик по усеченной выборке наработок на отказ. // Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты): труды научно-технической конференции. -Санкт-Петербург.: ПГУПС, 1999

5. Постников Р.А. Использование ресурса оборудования локомотивов в различных условиях эксплуатации. // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: труды IV научно-практической конференции. -М.: МИИТ, 2001

6. Постников Р.А. Обеспечение безотказности оборудования электроподвижного состава посредством установления оптимальных сроков ремонта // Безопасность движения поездов: труды IV научно-практической конференции. — М.: МИИТ, 2003

Постников

Роман Анатольевич

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА НАДЕЖНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Специальность 05.22.07 -

Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Подписано в печать //> Cfy г. Формат бумаги Заказ ЯУ9

О б ъ ^м^Д . л .

Тираж 80 экз.

127994, г. Москва,.ул Образцова, 15, ТипографияМИИТа

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ РЕМОНТА.

1.1. Анализ методов оценки надежности и определения оптимальных сроков восстановления узлов и деталей тягового подвижного состава.

1.2. Постановка задачи и методика исследований.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

2.1. Методика сбора и систематизации информации об отказах и износе оборудования электроподвижного состава.

2.2. Расчет показателей надежности изнашиваемого оборудования.

2.2.1. Определение законов распределения контролируемых параметров, расчет коэффициентов уравнений регрессии числовых характеристик распределений.

2.2.2. Расчет функций распределения ресурса изнашиваемого оборудования.

2.3. Расчет показателей надежности оборудования, не имеющего контролируемых параметров.

2.3.1. Оценка параметра потока отказов оборудования в пределах межремонтного периода.

2.3.2. Расчет усеченных функций распределения наработок на отказ.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПО УСЕЧЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАРАБОТОК НА ОТКАЗ.

3.1. Критерий оптимальности сроков восстановления.

3.2. Определение вида и параметров распределения наработок на отказ по усеченной выборке.

3.2.1. Метод выбора закона распределения по усеченной выборке.

3.2.2. Определение законов распределения наработок на отказ оборудования в различных условиях эксплуатации.

3.3. Оценка точности определения оптимального пробега до ремонта оборудования по усеченной выборке наработок на отказ.

3.3.1. Выбор целевой функции и критерия оценки точности.

3.3.2. Экспериментальное определение значений целевой функции оценки точности расчета оптимального межремонтного пробега.

3.3.3. Установление зависимостей относительной ошибки определения оптимального межремонтного пробега от объема усеченной выборки наработок на отказ.

3.3.4. Оценка точности определения оптимальных межремонтных пробегов оборудования электровозов ВЛ80С.

4. РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

4.1. Оптимальные сроки восстановления изнашиваемого оборудования.

4.2. Оптимальные сроки восстановления оборудования с непараметрическими отказами.

4.3. Оптимальные сроки восстановления оборудования с учетом параметрической и непараметрической надежности.

Развитие и нормальное функционирование экономики нашей страны невозможно без транспорта, задачей которого является удовлетворение народного хозяйства и населения в перевозках. Эффективность и качество работы железнодорожной транспортной системы существенным образом зависит от совершенства системы эксплуатации, надежности и организации ремонта локомотивов.

Для выполнения задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, необходимо повышать эффективность и качество работы всех его звеньев и, в первую очередь, локомотивного хозяйства, на долю которого приходится около пятой части основных фондов и почти 11% из них расходуется на техническое обслуживание и ремонт (ТОР) локомотивов.

Повышая надежность локомотивов можно повысить технико-экономические показатели использования локомотивного парка и эффективность работы железнодорожного транспорта.

В локомотивном хозяйстве железных дорог нашей страны принята в 1940г. и используется по сей день планово-предупредительная система ремонта локомотивов, задача которой - предупреждение отказов оборудования в эксплуатации и восстановление его работоспособности. На всем протяжении истории применения данной системы ТОР наблюдалась тенденция увеличения межремонтных пробегов, которые регулярно пересматривались и закреплялись приказами МПС.

Был и используется до сих пор основополагающий принцип планово-предупредительной системы ремонта - локомотивы и электропоезда через определенное время или после выполнения определенного пробега подвергаются ремонту независимо от их технического состояния. При этом межремонтные пробеги локомотивов однотипных серий регламентированы едиными для всей сети железных дорог России. Планово-предупредительная система ремонта не учитывает случайного характера изменений условий эксплуатации и не отражает стохастической природы процессов изнашивания и выхода из строя узлов и деталей локомотивов. В результате этого велика вероятность введения локомотивов в ТОР с различной степенью износа: одни поступают, не израсходовав свой запланированный ресурс, другие поступают в состоянии, не позволяющем проводить восстановительные работы. Результатом обобщения межремонтных пробегов является увеличение числа неплановых ремонтов и восстановлений, что приводит к увеличению задержек поездов. Убытки от этого во много раз превышают стоимость устранения самой неисправности, а иногда сопровождаются человеческими жертвами.

Одинаково высоконадежную работу локомотивов в различных условиях эксплуатации может обеспечить применение рациональной (гибкой) системы ТОР с учетом фактического технического состояния. Оптимальные для конкретных условий эксплуатации сроки ремонта должны быть установлены на основе применяющихся методов и средств технической диагностики и оценки показателей надежности узлов и деталей локомотивов. Наиболее эффективным способом получения информации о техническом состоянии оборудования локомотивов является техническое диагностирование. Однако таким способом можно получить лишь часть требуемой информации. Для полной оценки надежности требуется также использование достаточной и достоверной информации об отказах оборудования в процессе эксплуатации.

В данной работе на примере электровозов BJ180C рассматривается модель оценки технического состояния оборудования локомотивов и определения оптимальных сроков его восстановления по информации об отказах и износе в процессе эксплуатации в конкретных условиях в рамках установленной в настоящее время планово-предупредительной системы ремонтов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Большой объем информации о техническом состоянии оборудования электроподвижного состава, накапливаемый в учетной документации локомотивного хозяйства в процессе эксплуатации, необходимо использовать для анализа надежности оборудования и, что наиболее важно, для определения оптимальных сроков его восстановления.

2. В качестве целевой функции для определения оптимальных сроков восстановления оборудования электроподвижного состава выбраны суммарные удельные затраты на выполнение ремонтов.

3. Функция распределения ресурса (наработки на отказ) является наиболее информативным показателем для расчета оптимальных сроков восстановления оборудования электроподвижного состава.

4. Показатели надежности и оптимальные сроки восстановления колесных пар электровозов ВЛ80С депо Тимашевск, Лиски и Брянск-2 рассчитаны на основе анализа выборок контролируемых параметров.

5. Выборки наработок на отказ оборудования электровозов, накопленные в процессе их эксплуатации, усечены регламентированными межремонтными пробегами.

6. Критерием определения полной функции распределения наработок на отказ оборудования по усеченной выборке выбран минимум суммы квадратов отклонений эмпирической и теоретической функций распределения.

7. Методика определения необходимого объема выборки наработок на отказ оборудования позволяет на основе иммитационного эксперимента на ЭВМ определять достоверные оценки показателей безотказности и оптимальных межремонтных пробегов.

8. Целевой функцией определения минимально необходимого объема усеченных выборок наработок до отказа для достоверного расчета оптимального пробега выбрана относительная ошибка расчета оптимального пробега до ремонта по полной и усеченной выборкам.

9. Расчет оптимальных сроков восстановления оборудования электровозов BJI80C выполнен на основе функции параметра потока отказов, полученной решением интегрального уравнения по функции плотности распределения наработок на отказ.

10. Анализ ресурса бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С локомотивных депо Тимашевская, Брянск-2 и Лиски показывает, что ресурсы (и оптимальные межремонтные пробеги) до обточки бандажа и до смены бандажа по износу значительно отличаются.

11.Оптимальные пробеги до ремонта буксовых узлов, моторно-якорных подшипников, изоляции якоря тяговых электродвигателей, изоляции мотор-вентиляторов, бандажей колесных пар электровозов ВЛ80С, определенные на основе усеченных выборок наработок до отказа, значительно отличаются от регламентированных. Это свидетельствует о неэффективном использовании ресурса оборудования.

12. Предложенная методика определения оптимального межремонтного пробега узлов и деталей электроподвижного состава на основе усеченных выборок наработок до отказа позволяет прогнозировать техническое состояние оборудования по информации, полученной в конкретных условиях эксплуатации.

1. Айзинбург С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. 2-е изд. Перер. и доп. -М.: Транспорт, 1990. 261с.

2. Анализ надежности технических систем по цензурированным выборкам. В.М. Скрипник, Е.А. Назин, Ю.Г. Приходько, Ю.К. Благовещенский. М.: Радио и связь, 1988. 261 с.

3. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. Методы обработки цензурированных данных по надежности. М.: Знание, 1983. 40 с.

4. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. оценка надежности по результатам сокращенных испытаний. М.: Стандарты, 1988. - 184с.

5. Барышников О.П. Разработка метода определения периодичности и объемов технического обслуживания и ремонта электрических машин специализированными предприятиями черной металлургии. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.09.03, Моск. энерг. ин-т, 1991г.

6. Беликов А.А. Разработка оптимальной стратегии технического обслуживания и ремонта пневмоколесных транспортных машин на основе оценки их текущего состояния. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.05.06, Спб. гос. гор. ун-т им.Плеханова, 2002г.

7. Беляев Ю.К. Вероятностные методы выборочного контроля. М.: Знание, 1975. - 383с.

8. Беляев Ю.К. Непараметрические методы в задачах обработки результатов испытаний и эксплуатации. М.: Знание, 1984, 114 с.

9. Беляев Ю.К. Статистические методы обработки неполных данных о надежности изделий. М.: Знание, 1987, 55 с.

10. Ю.Богуславский А.Б. и др. О показателях надежности тепловозов и их зависимости от интенсивности эксплуатации. Тр. ВНИТИ, 1986; Вып.64. Повышение эксплуатационной надежности тепловозов и путевых машин. с.41-46.

11. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Наука, 1984. 312 с.

12. Болыиев JT.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. -М.: Наука, 1968.-464с.

13. Босов А.А. Теоретические основы и методика расчета рациональных плановых восстановлений локомотивов и вагонов. Дисс. . док-ра тех. наук. 05.22.07, Днепропетровск, 1986.

14. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. Радио, 1972. 551 с.

15. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М: Наука, 1969. 576 с.

16. Вентцель Е.С., Овчаров J1.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1991, 384 с.

17. П.Виноградов Ю.Н., Левитский В.М. Совершенствование периодичности ремонтов грузовых электровозов. Тр.ВНИИЖТ, 1983, вып.671, с.3-16.

18. Виноградов Ю.Н., Левитский В.М. Совершенствование периодичности ремонтов грузовых электровозов. Тр. ВНИИЖТ, 1983, вып. 671, с.3-16.

19. Воробьев А.А. Оптимизация периодичности и объемов плановых ремонтов электроподвижного состава и прогнозирование его технического состояния. Дисс. . д-ра. техн. наук: 05.22.07, МИИТ, 1992г.

20. Воробьев А.А. Оптимизация системы ремонта локомотивов. Вестник ВНИИЖТ. 1990. - №1. - с.16-19.

21. Гайсинский А.А., Антонов B.C., Лобанов О.М. Определение рациональных межремонтных пробегов службы деталей и узлов магистральных тепловозов. Вестник ВНИИЖТ. №5. - 1989. - с.24-26.

22. Гайский А.А. Совершенствование системы ремонта тепловозов с учетом эксплуатационных факторов. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.22.07, ВНИИЖТ, 1990г.

23. Галкин В.Г., Парамзин В.П., Четвергов В.А. Надежность тягового подвижного состава. М.: Транспорт, 1981, 184 с.

24. Герцбах И.Б. Модели профилактики. М.: Сов.радио, 1969. - 216 с.

25. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов. М.: Сов. радио, 1966.- 186 с.

26. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965, 524 с.

27. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

28. Горский А.В. Методы оптимизации системы планово-предупредительных ремонтов электровозов. Дис. . докт. техн. наук: 05.22.07, МИИТ, 1985г.

29. Горский А.В., Воробьев А.А. Оптимизация системы ремонта локомотивов. М.: Транспорт, 1994.-208 с.

30. Горский А.В., Воробьев А.А. Построение оптимальной системы планово-предупредительных ремонтов электровозов BJI80K и BJ180C. ЦНИИ ТЭИ МПС. Серия «Локомотивы и локомотивное хозяйство». Ремонт локомотивов, вып.5, 1989, с. 15-37.

31. Горский А.В., Воробьев А.А. Прогнозирование технического состояния оборудования локомотивов. Надежность и контроль качества. №10. 1990. с 51-58.

32. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения. Взамен ГОСТ 27.002-83; Введ. 01.01.90 М.: Изд-во стандартов, 1989. - 25 с.

33. ГОСТ 27.502-83. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. Взамен ГОСТ 17510-79; Введ. 01.07.83 М.: Изд-во стандартов, 1984. - 23 с.

34. Деповской ремонт электровозов переменного тока. С.Г. Бутенко, А.Т. Головатый, Г.М. Коренько, А.С. Магда, К.А. Марютин, Ю.Г. Солопанов, Л.Я. Филькенштейн; Под ред. А.Т. Головатого. М.: Транспорт, 1976. 440 с.

35. Дмитриев А.В. Моделирование процесса постановки локомотивов в плановые ремонты с учетом их технического состояния. Ростов-на-Дону, 1987, 15 с. Деп. В ТЭИ МПС 20.08.87, №4160, ж.д. 87.

36. Дмитриенко И.В. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта локомотивов. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.22.07, Академия тр-та России, 1996г.

37. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. 383 с.

38. Евпаков В.В. Оценка влияния технической эксплуатации (при обслуживании и ремонте) на надежность локомотивов. Тр. ИКТП. -1984. Вып. 102: Развитие и планирование технических средств транспорта. - с. 130-141.

39. Езекиэл И., Фокс К. Методы анализа корреляций и регрессий. М.: Статистика, 1976. - 557 с.40.3акс JI. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976, 599 с.

40. Ионов А.В. Разработка стратегии технического обслуживания и ремонта стальных вертикальных резервуаров на основании прогноза индивидуального остаточного ресурса. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.15.13, Уфимский гос. нефтяной ун-т, 1997г.

41. Исаев И.П., Горский А.В., Воробьев А.А. Выбор измерителя наработки электровозов для определения ресурса изнашиваемых деталей. Вестник ВНИИЖТ. 1980. №2. - с. 19-22.

42. Кеян Э.Г. Повышение ремонтопригодности двигателей на основе разработки оптимальной стратегии текущего ремонта. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.22.10, Оренбург, гос. ун-т, 2000г.

43. Киприянов Ф.А. Повышение надежности тракторного парка путем проведения предупредительного ремонта на основании индивидуальных показателей надежности. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.20.03, Спб гос. аграр. ун-т, 2001г.

44. Ковалева Т.И. Оптимизация периодичности технического обслуживания и ремонта эскалаторов метрополитена. Дисс. . к-та. техн. наук: ЛИИЖТ, 1990г.

45. Козырев В.А. Оптимизация системы эксплуатации и организации ремонта грузовых электровозов. Дисс. . д-ра. техн. наук: 05.22.07, МИИТ, 1996г.

46. Колегаев Р.Н. Определение оптимальной долговечности технических систем. М.: Сов.радио, 1967. 113 с.

47. Кузнецов Т.Ф., Федорец В.А. Адаптивное прогнозирование вероятности отказа тепловозов в эксплуатации. Межвуз. сб. науч. тр. ДИИТ-1987: Пути повышения надежности и экономичности тепловозов. Днепропетровск - с.4-7.

48. Лугинин Н.Г., Домбровский К.И., Подшивалов А.Б. и др. Система ремонта тепловозов и надежность работы их агрегатов. Сб. научн. тр. ВНИИЖТ 1971 - вып. 427: Исследование системы ремонта ина-дежности узлов тепловозов. С. 38-78.

49. Мания Г.М. Статистическое оценивание распределений. Тбилиси: Изд-во ТГУ, 1974. - 32 с.

50. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности в случае многократно усеченных выборок. Методические рекомендации. М.: ВНИИНМАШ, 1980. 96 с.

51. Надежность и эффективность тягового подвижного состава. Межвуз. сб. науч. тр.: ВЗИИТ. вып. 136. - М.: 1987. - 82с.

52. Павлович Е.С. Теоретические основы оценки эксплуатационной надежности тепловозных дизелей. Дисс. . д-ра. техн. наук: 05.22.07, ОмИИТ, 1968г.

53. Павлович Е.С., Серегин А.А., Четвергов В.А. Определение оптимальных пробегов тепловозов между ремонтами. Тр. ОМИИТ, 1968. Т. 84, ч. 1, 102 с.

54. Павлович Е.С., Четвергов В.А. и др. К оптимизации межремонтных сроков деталей и узлов тепловозов // Сб. науч. тр. / ОмИИТ, 1970. т III: Исследование надежности деталей и узлов тепловозов. С.9-17.

55. Подшивалов А.Б., Слободянюк А.П. Автоматизация анализа надежности локомотивов // Вестник ВНИИЖТ. 1989. №6 с.29-32.

56. Подшивалов А.Б., Шанченко П.А. О корректировке межремонтных пробегов тепловозов // Вестник ВНИИЖТ. 1985. №1. с.30-33.

57. Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов переменного тока. ЦТ/ 3745. М.: Транспорт, 1975. 270 с.

58. Самосейко В.Ф., Висленев Ю.С. Надежность судового электрооборудования. М.: Транспорт, 1986. - 168 с.

59. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.: Наука, 1965. 511 с.

60. Сулейманов А.Г. Эксплуатационный контроль и прогнозирование технического состояния центробежных насосов в системах водоснабжения. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.23.04, ЛИИЖТ, 1990г.

61. Тартаковский Э.Д. Совершенствование технологии технического обслуживания локомотивов // Ж.д. трансп. 1981. №9. с.52-54.

62. Хастингс Н., Пикон Дж. Справочник по статистическим распределениям. М.: Статистика, 1980. 96 с.

63. Хруцкий О.В. Прогнозирование технического состояния функционально-самостоятельных элементов судовой энергетической установки. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.08.05, Спб. Морской техн. ун-т, 1996г.

64. Шокор Шокор Али. Разработка системы технического обслуживания и ремонта печатных машин по техническому состоянию. На примере П-26, П-46. Дисс. . к-та. техн. наук: 05.02.02 Моск. гос. ун-т печати, 1997г.

65. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир, 1970, 380 с.

66. Электровоз BJ180C: Руководство по эксплуатации. Н.М. Васько, А.С. Девятков, А.Ф. Кучеров и др. 2-е изд., переработ, и доп. - М.: Транспорт, 1990. - 454 с.

67. Электроподвижной состав. Эксплуатация, надежность, ремонт. Под ред. А.Т. Головатого и А.П. Борцова. М.: Транспорт, 1983. 352 с.