ТРАНСВУЗ-2015.Часть 2

Ремонт и динамика подвижного состава

Список литературы

1.Сороко, В. И. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики [Текст] / В. И. Сороко – М.: Планета, 2000. Т1. – 960 с.

2.Ахмедзянов, Г. Г. Надежность стрелочных электродвигателей [Текст] / Г. Г. Ахмедзянов // Межвузовский тематический сборник научных трудов «Эффективность и безопасность работы электротехнических комплексов и систем автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» / Омский гос. ун-т путей сообщения. – Омск. – 2015. – С. 20 – 23.

3.Вольдек, А. И. Электрические машины [Текст] / А. И. Вольдек. – Л.:

Энергия, 1974. – 840 с.

4. Кацман, М. М., Юферов, Ф. М. Электрические машины автоматических систем [Текст] / М. М. Кацман; под ред. Ф. М. Юферова. – М.: Высшая школа, 1979. – 261 с.

УДК 629.424.3

М. С. Гилязов, С. Н. Должиков

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА «ЭКИПАЖ»

Предлагается комплексный подход к экипажной части локомотива, как объекту влияющими на безопасность движения поездов. Представлены материалы по информационно–измерительной системе ИИС «ЭКИПАЖ» предназначенной для сбора и анализа информации об установочных размерах систем и узлов экипажной части. Рассматривается вариант документирования информации как о комплексной системе, характеризующей техническое состояние, от которого зависит безопасность движения поездов.

В настоящее время в области ремонта локомотивов существует много автоматизированных систем контроля и диагностирования узлов и систем локомотивов (КИПАРИС, Магистраль, Доктор, БОРТ, Прогноз и др.), но все они связаны с дизель-генераторной установкой, электрооборудованием локомотивов, функционированием силовых установок, подшипниковыми узлами, а с такой важной составляющей локомотива, как экипажная часть нет таких систем.

110

ТРАНСВУЗ – 2015

На кафедре «Локомотивы» разрабатывается информационно– измерительная система ИИС «ЭКИПАЖ» предназначенная для сбора и анализа информации о техническом состоянии систем и узлов экипажной части.

Экипажная часть представляет собой объект [1] со многими системами, влияющими на безопасность движения поездов, такие как тормозная, песочная, колесно-моторный блок, рессорное подвешивание, автосцепное устройство и все это оборудование устанавливается на раме тележки, представленный на рис. 1.

Рис. 1. Блочно-функциональная декомпозиция экипажной части локомотива

Каждая система имеет свои элементы и установочные геометрические размеры, которые во время эксплуатации претерпевают изменения, связанные с износом поверхностей элементов и влияющие в той или иной мере на тяговую способность и на безопасность движения.

Тормозную систему оценивают следующими геометрическими размерами

[2] рис. 2:

Выход штока тормозного цилиндрапосле выполнения ремонта 70 – 100 мм и максимально допустимый в эксплуатации 125 мм;

Толщина тормозной колодки не менее 15 мм;Расстояние между колесом и тормозной колодкой и колесом 10 – 15 мм.

111

Ремонт и динамика подвижного состава

Рис. 2. Допускаемые установочные геометрические размеры тормозной системы

При ремонте колесных пар должны выдерживаться следующие размеры рис. 3:

Диаметр унифицированной колесной пары по кругу катания 1050 мм;

Толщина бандажа при выпуске из текущего ремонта допускается 43 мм

ине менее 50 мм для тепловозов, работающих со скоростями свыше 120 км/ч

Расстояние между внутренними гранями бандажа от центра оси колесной должна составлять 720 мм в каждую сторону;

Толщина гребня 25 – 33 мм;

Высота гребня 30 мм;

Ширина бандажа 140 мм.

В песочной системе контролируют положение наконечника песочной трубы относительно бандажа колесной пары и головки рельса:

зазор между колесом и форсункой песочницы при отпущенных тормозах должен быть 15-20 мм, рис. 4;

зазора между головкой рельса и форсункой песочницы 50-60 мм, рис. 5;

соосность отверстия М10 под болт регулировочный с отверстием 6 мм.

112

ТРАНСВУЗ – 2015

Середина оси

Рис. 3. Геометрические размеры унифицированной колесной пары тепловозов

Форсунка песочницы

1 5 - 2 0

Рис. 4. Эскиз определения зазора между колесом и форсункой песочницы при отпущенных тормозах.

КП

Форсунка песочницы

50-60

Головка рельса

Рис. 5. Эскиз определения зазора между головкой рельса и форсункой песочницы

Для симметричного расположения шкворневой балки в раме тележки необходимо выдерживать диаметральный размер, относительно опорновозвращающего устройства относительно оси шкворневого соединения, например, у тепловоза ТЭМ2 радиус симметричное расположение опорно-

113

Ремонт и динамика подвижного состава

возвращающих устройств 2730 мм, у тепловоза ТЭМ18 несимметричное расположение [3] рис. 6 опорно-возвращающих устройств надо выдерживать два радиуса 1632 мм и 1232 мм.

Рис. 6. Установочные размеры опорно-возвращающих устройств

Для обеспечения правильного расположения пружинного комплекта рессорного подвешивания (исключения перекоса пружинного комплекта друг относительно друга) необходимо соблюдать геометрические размеры, установленные заводом изготовителем. Для тепловоза ТЭМ18 расстояние между центром буксового узла и центром пружины должен выдерживаться размер равным 345 мм рис. 7. Также необходимо выдержать размер от центра буксы до центра резинометаллического поводка равным 190 мм. Причиной перекоса пружинных комплектов может служить изменение геометрической формы поводка (изгиб, коробление), геометрический размер между центрами равен 320 мм. А также необходимо контролировать установочные размеры пружинного комплекта.

Утепловоза ТЭМ2 необходимо контролировать геометрические размеры

иформу балансира рессорного подвешивания, так как при изменении размеров

иформы произойдет перекос рессорного подвешивания. Так же контролируют статический прогиб листов рессор.

114

ТРАНСВУЗ – 2015

Рис. 7. Буксовый узел тепловоза ТЭМ18 и установочные размеры

Одной из основных задач при сборке экипажной части является требование по симметричному расположению колесных пар в раме тележки [5] рис. 8.

Установочные размеры составляющих экипажной части:

Расстояние между осями вращения колесных пар 2100 мм;

Разница диаметров колес на одной оси не более 0,5 мм;

Разница диаметров колесных пар под одним экипажем не более 12 мм.

Рис. 8. Установочные размеры составляющих тележки маневрового тепловоза ТЭМ2

115

Ремонт и динамика подвижного состава

Измерение геометрических размеров в эксплуатации связаны не только с износом отдельных элементов, но и с качественной сборкой экипажной части в целом после ремонта. В настоящее время для контроля геометрических размеров экипажной части существует часть средства измерения и допускового контроля, но не в полном объеме, например, средств измерения тележки в целом, песочной системы и др.

Анализ технологических инструкций на ремонт тепловозов серии ТЭ10 показывает, что контролируемых размеров по экипажной части достигает 350. На данном этапе проводится работа по разработке регламента средств измерения для экипажной части, который смог бы охватить все контролируемые размеры.

Комплексный подход к системе контроля составляющих экипажной части позволит с помощью ИИС «ЭКИПАЖ» создать базу установочных геометрических размеров о расположении их в экипажной части и влияющих на качественное функционирование экипажной части и безопасность движения поездов. Пример формы документирования информации представлен на рис. 9.

Рис. 9. Форма документирования информации ИИС «ЭКИПАЖ» по колесным парам

116

ТРАНСВУЗ – 2015

Комплексный подход ко всем системам экипажной части с применением ИИС «ЭКИПАЖ» позволит объективно принимать локомотив после ремонта, путем применения новых разработанных измерительных приборов и средств допускового контроля и проводить анализ полученной информации за определенный период эксплуатации каждого локомотива для прогнозирования технического состояние экипажной части до ближайшего вида ремонта.

Список литературы

1.Экипажная часть тепловозов. Конструкция, долговечность, ремонт / А. В. Скалин и др. – М.: «Желдориздат», 2008. – 304 с.

2.Асадченко, В. Р. Автоматические тормоза подвижного состава: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2006. – 392 с.

3.Тепловоз ТЭМ18ДМ. Руководство по эксплуатации. ЗАУ «УК БЗМ», 2009, 3 тома.

4.Конструкция и динамика тепловозов / Под ред. В. Н. Иванова. – 2-е изд., дополненное. – М.: Транспорт, 1974. – 336 с.

5.Ремонт тепловозов / Рахматулин М. Д. – 3-е изд, перераб. и доп. – М., «Транспорт», 1977. – 447 с.

УДК 629.44:929.471

В. П. Клюка, И. С. Лексутов, Т. А. Лутошкина

АСПЕКТЫ НАДЕЖНОСТИ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК

ВОТКРЫТОЙ СИСТЕМЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Встатье анализируется понятие надежности применительно к железнодорожному транспорту как открытой многоуровневой технической системе с учетом недавних последствий перехода к новым формам взаимодействия структурных элементов в ходе реформирования отрасли.

Внастоящий момент железнодорожный транспорт России выходит на

заключительную стадию реформирования, основными целями которого являлись: повышение доступности услуг по транспортировке грузов,

117

Ремонт и динамика подвижного состава

обновление основных фондов железнодорожной инфраструктуры и повышение экономической эффективности работы предприятий. Способами реформирования стали: увеличение до ста процентов доли частных собственников вагонного парка, образование операторских компаний, распоряжающихся грузовыми вагонами, обновление вагонного парка за счет инвестиций операторских компаний. Обновление ремонтной инфраструктуры планировалось путем передачи в частную собственность ремонтных депо. В целях и результатах реформы можно видеть расширение у железнодорожной отрасли признаков открытой системы, т.е. ее «либерализация».

В момент создания железнодорожной инфраструктуры эту систему наделили многими признаками открытой. Так, было определено множество технических интерфейсов (англ. interface – это поверхность раздела; граница; область или средство взаимодействия, взаимосвязи и методы одновременного действия компонентов системы) взаимодействия: колес вагонов и пути, вагонов между собой и локомотивом, локомотивов и вагонов с инфраструктурой через устройство габаритов и стандартизации процедур проверки габарита подвижного состава и вписывания в него. Фактически вагоны и локомотивы являются некими модулями, из которых составляется поезд. Сам же составленный поезд является своего рода надмодулем или модулем на более высоком уровне технической системы. Размер этого надмодуля также определен, так что станции могут принимать определенное количество вагонов в поезде.

Многие процессы на железной дороге автоматизированы, и уровень автоматизации перевозочного процесса постоянно растет. При этом с самого начала железнодорожных перевозок возникла проблема быстрой и точной передачи информации, для чего использовались наиболее совершенные способы на тот момент: телеграфы, телефоны, модемы, а сейчас используются волоконно-оптические компьютерные сети. Широко применяются разнообразные АСУ, средства автоматической технической диагностики. Таким образом, железнодорожный транспорт фактически является одной большой многоуровневой автоматизированной системой, где при помощи компьютеров решаются не только вопросы передачи информации в реальном времени, но и вопросы организационные, управления, планирования и многие другие, связанные с обеспечением производства транспортных услуг.

118

ТРАНСВУЗ – 2015

Когда говорят об открытых промышленных автоматизированных системах (АС), то вкладывают обычно в это понятие о модульности, когда модули могут быть дополнены или заменены на более современные или подходящие в конкретной ситуации. Для реализации модульности используют стандартизованные интерфейсы взаимодействия модулей. Интерфейсы могут быть разных видов. Например, различают физические интерфейсы, типы организации компьютерной сети, методы контроля ошибок в передаваемых сообщениях, протоколы обмена данными, форматы организации размещения данных в файле, интерфейсы между взаимодействующими программами, диапазоны изменения аналоговых сигналов. Также существуют пользовательские интерфейсы операторов системы, языки программирования промышленных контроллеров и компьютеров, управляющие команды модулей ввода-вывода, языки управления базами данных, операционные системы, средства связи аппаратуры c программным обеспечением. Существуют интерфейсы сопряжения конструкционных элементов шкафов, стоек, корпусов, разъемов, крепежных элементов. Цель такой стандартизации – это обеспечение максимальной совместимости компонентов сложных систем. Модульность автоматизированной системы, таким образом, – это способность аппаратного или программного обеспечения к модификации путем добавления, удаления или замены отдельных модулей (компонентов системы) без воздействия на оставшуюся ее часть. Практически все свойства открытых АС можно распространить и на открытые организационно-технические системы, к которым можно отнести и реформированный железнодорожный транспорт.

АС являются наиболее динамично развивающимися на железнодорожном транспорте, проникающими во все сферы, и поэтому их проблематика неразрывно связана со всей железнодорожной транспортной системой. Вообще говоря, развитие автоматизированных систем идет в направлении большей их открытости и распределенности. АС выгодно делать более открытыми, при этом достигают следующие положительные качества таких систем, обусловленные их архитектурой [1]: взаимозаменяемость компонентов разных производителей; интероперабельность (возможность совместной работы) с компонентами других производителей, приложений и подсистем; масштабируемость, расширяемость, высокая адаптируемость приложений, данных и персонала, способность к интеграции, высокая доступность (англ.

119