Удосконалення системи технічного обслуговування та ремонту буксових вузлів вантажних вагонів

Abstract

UA: Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі – забезпеченню надійності буксових вузлів вантажних вагонів в експлуатації. Виходячи з поставленої мети, був проведений аналіз існуючих технічних та теоретичних рішень по удосконаленню конструкції та поліпшенню експлуатаційних властивостей буксових вузлів вантажних вагонів. Головну увагу приділено розробці найбільш доцільного методу дослідження надійності буксових вузлів вагонів та удосконаленню на його основі системи технічного обслуговування та ремонту. Вирішення завдань дисертаційної роботи здійснено на основі використання методу „дерева відмов”, який дозволив отримати в графічному виді причинно-наслідковий механізм розвитку відмов в буксовому вузлі в процесі експлуатації та визначити найбільш уразливі місця роликового підшипника. На основі даного методу була запропонована математична модель відмов, визначена структурна функція станів роликового підшипника та отримані показники безвідмовної роботи буксового вузла. Проаналізовано статистичний матеріал по відмовам буксових вузлів в експлуатації та зроблено висновок, що визначальними є втомні пошкодження. Визначено закон функції розподілу наробітку до відмови роликових підшипників та максимальний строк їх служби. На основі отриманих даних запропоновано удосконалити систему технічного обслуговування та ремонту буксових вузлів вантажних вагонів зміною строків проведення діагностики буксового вузла та планового ремонту. RU: Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной задачи – обеспечению надежности буксовых узлов грузовых вагонов в эксплуатации. Исходя из поставленной цели, был проведен анализ существующих технических и теоретических решений по усовершенствованию конструкции и улучшению эксплуатационных свойств буксовых узлов грузовых вагонов. Был сделан вывод о необходимости разработки более точного метода оценивания надежности буксовых узлов и получения фактической картины поведения рассматриваемого узла в эксплуатации. В результате разработки наиболее целесообразного исследовательского приема появляется возможность усовершенствования на его основе системы технического обслуживания и ремонта по необходимым критериям, что позволит увеличить срок службы и повысить надежность буксовых узлов. Решение задач диссертационной работы осуществлено на основе использования метода „дерева отказов”, который позволил получить в графическом виде причинно-следственный механизм развития отказов в буксовом узле в процессе эксплуатации и определить наиболее уязвимые места роликового подшипника. На основе данного метода была предложена математическая модель отказов, на ее основе определена структурная функция состояний роликового подшипника и получены показатели безотказной работы буксового узла в эксплуатации. При определении вероятностей базовых событий использовался метод экспертного оценивания. Был проанализирован статистический материал по отказам подшипников в эксплуатации, уточнена классификация отказов и сделан вывод, что определяющими являются усталостные повреждения. Определен закон функции распределения наработки до отказа роликовых подшипников и проведено точечное оценивание его параметров. После расчета основных показателей безотказности и долговечности сделан вывод, что максимальный срок службы подшипника в настоящее время составляет не более трех лет. На основе полученных данных предложено усовершенствовать систему технического обслуживания и ремонта буксовых узлов грузовых вагонов за счет изменения сроков проведения диагностики буксового узла и планового ремонта. Определен максимальный срок проведения полной диагностики буксовых узлов грузовых вагонов, который составил 2 года. Сделан общий вывод о необходимости проведения полной ревизии буксового узла через каждые два года. В качестве прогрессивной меры предотвращения возникновения отказов в буковых узлах и снижения числа аварийных ситуаций предложено использование метода виброакустической диагностики. Проведены исследования по определению экономического эффекта в результате усовершенствования системы технического обслуживания и ремонта. В расчете на десятилетний период эксплуатации экономический эффект по Южной дороге составил порядка 200 тысяч гривен в год в результате снижения затрат на отцепки подвижного состава по техническим неисправностям буксовых узлов. Выполненные в работе исследования позволяют повысить уровень надежности буксовых узлов грузовых вагонов и снизить затраты в результате отцепок подвижного состава. EN: The given work is dedicated to the solution of an acute scientific task – ensuring the reliability of axle-box assembly units of freight cars in operation. Starting from the problem put by, we carried out the analysis of the existing technical and theoretical solutions both to the perfection of the design and the improvement of the operational qualities of freight cars axle-box assembly units. The main attention is aimed at the development of the most appropriate research method of axle-box assembly units reliability and the improvement of technical maintenance and repair system on its base. The solution of the dissertation work tasks have been performed on the base of the so-called method of “tree of failures” which allowed obtaining cause-effect mechanism of the failure development in a axle-box assembly unit in the process of operation in graphical shape and determining the most vulnerable parts of a roller bearing. On the base of the given method we offered mathematical failure model, and on its base the structural function of a roller bearing states has been determined and the indices of faultless work of a axle-box assembly unit have been obtained. We have analyzed the statistical material as to failures of axle-box assembly units in operation and we have made such a conclusion that fatigue failures are the determining. Also we determined the law of distribution prefailure life function of roller bearings and their maximum life term. On the base of the obtained data we offered to perfect the system of technical maintenance and repair of freight cars axle-box assembly units at the expense of changing the terms of conducting diagnostics of a box assembly unit and scheduled repair.