Розвиток наукових основ визначення характеристик перспективних маневрових тепловозів

Abstract

UA: Дисертація містить наукові основи, які дозволяють комплексно і з єдиних методологічних позицій вирішувати проблему визначення характеристик перспективних маневрових тепловозів. Розроблена концепція створення маневрових тепловозів дозволяє визначати їх характеристики, які будуть найбільш раціональними з точки зору світового технічного рівня, можливостей виробника, життєвого циклу та інших факторів. Для прогнозування характеристик розроблені імітаційні моделі, на основі яких визначені залежності показників та значення характеристик для перспективних локомотивів. Розроблений метод та моделі оцінки технічного рівня на основі системного підходу дозволяють визначати технічний рівень як маневрового тепловоза в цілому, так і його складових. Отримані залежності вартості життєвого циклу від технічного рівня маневрових тепловозів з електричною передачею. Запропонована модель системи обслуговування та ремонту для нових маневрових тепловозів. RU: Диссертация содержит научные основы, которые позволяют комплексно и с единых методологических позиций решать проблему определения характеристик перспективных маневровых тепловозов. Разработанная концепция создания маневровых тепловозов позволяет определять их характеристики, которые будут наиболее рациональными с точки зрения мирового технического уровня, возможностей производителя, жизненного цикла и других факторов. Для ее реализации была разработана соответствующая методология. На основе обработки материалов по созданию новой техники был определен характер показателей маневрового тепловоза на протяжении всего жизненного цикла, который показал, что большая часть показателей имеет стохастический характер. Для прогнозирования характеристик разработаны модели, на основе которых определены зависимости показателей и значение характеристик для перспективных локомотивов. С использованием полученных зависимостей был определен типаж новых локомотивов, который утвержден Укрзализныцей. Разработанный метод оценки технического уровня маневровых тепловозов на основе системного анализа позволяет определить технический уровень как локомотива в целом, так и его модулей и узлов. Разработаны модели определения стоимости жизненного цикла, с использованием которых получены зависимости расходов по времени эксплуатации. Получены зависимости стоимости жизненного цикла от технического уровня маневровых тепловозов с электрической передачей и определен рациональный технический уровень локомотива с учетом особенностей Украины. Предложена модель определения модулей и узлов локомотива, которая основывается на морфологическом анализе. С ее помощью были определены основные узлы и модули перспективного маневрового тепловоза. Предложены научные подходы к определению надежности маневровых тепловозов с электрической передачей на этапе проектирования. Для этого предлагается использовать две математические модели: одна в виде графов, вторая – с использованием полумарковских процессов. Расчетная надежность спроектированного локомотива до ТО-3 будет составлять 0,5067. На основе разработанных методов и моделей оценки технического уровня маневровых тепловозов и их надежности была разработана информационная система с соответствующим программным обеспечением. Она позволяет рассчитать надежность и технический уровень маневровых тепловозов различными методами еще на этапе проектирования. Предложена модель системы обслуживания и ремонта для новых маневровых тепловозов. Для уточнения ее характеристик с учетом региона и условий эксплуатации были разработаны соответствующие модели, что позволит более рационально использовать локомотивы. Для оценки приспособленности конструкции к эксплуатации были предложены два дополнительных критерия: критерий приспособленности локомотива к эксплуатации, который представляет собой отношение стоимости жизненного цикла к расходам на эксплуатацию и экипировку, и критерий добротности конструкции, который представляет собой отношение стоимости жизненного цикла к стоимости локомотива. Экономический эффект от использования проектируемых маневровых тепловозов мощностью 588 кВт, приведенный к расчетному году, составит более 118 млн.грн. При этом экономия от приобретения будет составлять около 93500 тис.грн. Для определения экономической целесообразности рационального обновления эксплуатируемых локомотивов ЧМЭ3, более 80% которых уже выработало свой ресурс, была разработана имитационная модель. Результаты расчетов по данной модели показали, что тепловозы ЧМЭ3, которые находятся в эксплуатации в среднем 20-25 лет, целесообразно заменять не позднее последующих 5 лет. EN: The Thesis contains the scientific bases, which allow complex and from united methodological position to solve a problem determinations of the features perspective shunter diesel locomotive. The Designed concept of the creation shunter diesel locomotives allows to define their features, which will be the most rational with standpoint world technical level, possibilities of the producer, life cycle and other factor. For forecasting of the features is designed simulation models, on base which is determined dependencies of the factors and importance of the features for perspective locomotives. The Designed method and models of the estimation technical level on base of the system approach allow to define the technical level as shunter the diesel locomotive as a whole, so and its component. Dependencies of the cost of the life cycle are received from technical level of shunter diesel locomotive with electric transmission. The Offered system model of the service and repair for new shunter diesel locomotives.