WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

Pages:   || 2 |

«высшего образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО РГУПС) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС СПЕЦИАЛИЗАЦИИ № 1 «ЛОКОМОТИВЫ» Сборник ...»

-- [ Страница 1 ] --

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВО РГУПС)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС СПЕЦИАЛИЗАЦИИ № 1

«ЛОКОМОТИВЫ»

Сборник учебно-методического материала

для самостоятельной работы и практических занятий студентов

по дисциплинам кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

Ростов-на-Дону

УДК 629.41(07) + 06

Рецензент – доктор технических наук, профессор А.Д. Петрушин

Учебно-методический комплекс специализации «Локомотивы»:

сборник учебно-методического материала для самостоятельной работы и практических занятий студентов по дисциплинам кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» / под ред. А.С. Шапшала; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 356 с.: ил .

Сборник содержит учебно-методический материал для самостоятельной работы и практических занятий студентов по дисциплинам, читаемым кафедрой «Локомотивы и локомотивное хозяйство» .

Предназначен для студентов железнодорожных вузов, обучающихся по специальностям: 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог», для всех специализаций: «Локомотивы», «Электрический транспорт», «Вагоны», «Высокоскоростной наземный транспорт», «Технология производства и ремонта подвижного состава», всех форм обучения, а также специальности 23.05.04 «Эксплуатация железных дорог», всех специализаций: «Грузовая и коммерческая работа», «Магистральный транспорт», «Пассажирский комплекс железнодорожного транспорта», «Транспортный бизнес и логистика», всех форм обучения. Учебно-методические разработки, включенные в данный сборник, написаны в соответствии с учебными планами .

А в т о р с к и й к о л л е к т и в: Шапшал А.С., Талахадзе Т.З., Жулькин М.Н., Коротков В.М., Шапшал С.А., Больших И.В., Донченко А.В., Зарифьян А.А., Богославский А.Е., Гребенников Н.В., Зарифьян А.А. (мл.), Илларионов А.В .

© Колл. авт., 2017 © ФГБОУ ВО РГУПС, 2017 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 «Автоматика и автоматизация локомотивов» («Автоматизация управления локомотивами», «Спецкурс № 1») ……………………………………………….. 4

1.1 Методические указания для практических занятий ……………………. 4 2 «Двигатели внутреннего сгорания локомотивов», Энергетические установки и оборудование подвижного состава («Локомотивные энергетические установки») …………………………………………………………………………. 29

2.1 Методические указания для практических занятий и выполнения индивидуального задания (курсовой проект, курсовая работа, расчетно-графическая работа) …………………………………………… 29 3 «Общий курс подвижного состава и железных дорог (Часть 3)» («Подвижной состав железных дорог (Часть 3)») ……………………………………………… 43

3.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению курсовой работы …………………………………………………………… 43 4 Теория и конструкция локомотивов ………………………………………………. 54

4.1 Методические указания к практическим занятиям и к выполнению курсового проекта (курсовой работы) …………………………………… 54 5 «Теория тяги поездов», «Подвижной состав и тяга поездов» ……………………. 82

5.1 Методические указания к практическим занятиям и курсовому проекту (курсовой работе) ………………………………………………… 82 6 «Организация производства на железнодорожном транспорте» («Организация производства») …………………………………………………………………….. 123

6.1 Методические указания к практическим занятиям …………………….. 123

6.2 Методические указания к выполнению расчетно-графической работы 147 7 «Локомотивное хозяйство» ………………………………………………………… 172





7.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению курсового проекта (курсовой работы) ………………………………....... 172 8 «Информационные технологии при эксплуатации и ремонте подвижного состава»

(«Информационные технологии и системы диагностирования при эксплуатации и обслуживании автономных локомотивов», «Информационные технологии и системы диагностирования и неразрушающего контроля при производстве и ремонте подвижного состава») …………………………………………………. 185

8.1 Методические указания к практическим занятиям ……………………... 185 9 «Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава (Часть 2)» …. 200

9.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (курсовая работа, расчетно-графическая работа).. 200 10 «Системы менеджмента качества в локомотивном хозяйстве», «Системы менеджмента качества при производстве и ремонте подвижного состава» …. 214

10.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (расчетно-графическая работа) ……………. 214 11 «Правила технической эксплуатации» …………………………………………… 249

11.1 Методические указания к практическим занятиям ……………………. 249 12 «Электрическое оборудование локомотивов» («Спецкурс № 2», «Электрические аппараты и схемы локомотивов») ……………………………… 261

12.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (расчетно-графическая работа) ……………… 261 13 «Электрические передачи локомотивов» ………………………………………… 274

13.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (курсовая работа) ………………………….. 274 14 «Моделирование и динамика систем подвижного состава» («Математическое моделирование систем подвижного состава») …………………………………... 344

14.1 Методические указания к практическим занятиям ……………………………. 344

1 «АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЛОКОМОТИВОВ»

(«АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВАМИ», «СПЕЦКУРС № 1»)

1.1 Методические указания для практических занятий

Введение. Современный тепловоз является сложным энергетическим объектом, где использованы достижения дизелестроения, электромашиностроения, полупроводниковой техники и т. д. Практически, без применения различных автоматических устройств машинист уже не в состоянии поддерживать оптимальные режимы работы различных агрегатов и узлов тепловоза. Поэтому автоматизация работы систем современных локомотивов является важнейшим фактором их эффективного использования и повышения надежности .

Построены и проходят эксплуатационные испытания отечественные тепловозы, оборудованные комплексными устройствами автоматики регулирования мощности дизель-генераторов и режимов реостатного торможения (ТЭП70, ТЭП75, 2ТЭ116, 2ТЭ130, 2ТЭ121 и др.). Поступили в эксплуатацию маневровые тепловозы ЧМЭЗМ, устройства которых обеспечивают автоматическое поддержание заданной скорости ведения поезда как при маневровой, так и при вывозной работе. Проводится также модернизация ранее выпущенных тепловозов с целью повышения надежности работы различных защитных устройств (от боксования, замыканий на корпус силовых цепей, круговых огней тяговых электродвигателей и др.) .

Основной задачей курса «Автоматика и автоматизация тепловоза» является изучение принципов построения схем автоматизации регулирования и управления тепловозом, различных систем защиты от аварийных режимов, методики их настройки для работы тепловоза в оптимальных режимах .

Кроме рекомендованных учебных пособий, целесообразно при изучении курса и выполнении настоящей контрольной работы ознакомление с такими периодическими изданиями, как журналы «Электрическая и тепловозная тяга», «Железнодорожный транспорт», реферативные сборники «Электротехническая промышленность» (серия «Тяговое и подъемно-транспортное оборудование») и др .

Цель настоящей работы – помочь студенту в изучении теоретических разделов и методики разработки конструктивных схем различных устройств автоматики, применяемых на современных тепловозах .

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

–  –  –

МР2 МР3 Д – дизель ЦД – центробежный датчик ВрП – всережимная пружина З – золотник СП – сервопривод ТНВД – топливный насос высокого давления МЗ ВрП – механизм затяжки всережимной пружины МР1 … МР4 – тяговые магниты РЧО КМ – контроллер машиниста ПВ – подвижная втулка

–  –  –

ТГ Д СВ В

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

–  –  –

РЧО КМ Д – дизель В – возбудитель РО – регулирующий орган ИД – индуктивный датчик ТНВД – топливный насос высокого давления РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля БТ – бесконтактный тахометр КМ – контроллер машиниста ТР – распределительный трансформатор СУ – селективный узел ТПТ – трансформатор постоянного тока ТПН – трансформатор постоянного напряжения ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор СВ – синхронный возбудитель

–  –  –

ВМТ ТД ГН ГМ

–  –  –

ТГ – тяговый генератор; РП1, РП2 – реле перехода первой и второй ступеней соответственно; ВШ1, ВШ2 – контакторы реостатов ослабления поля; ПрР – регулировочная пружина реле перехода; U1Г, U2Г – катушки напряжения реле перехода; I1Г, I2Г – токовые катушки реле перехода; RШ1, RШ1 – сопротивления ослабления поля; ТЭД – тяговый электродвигатель; ПК – поляризационная катушка

–  –  –

РТЖ4 ВВТ КМВХ ЭД ВПЖ4 РТЖ1 РТЖ2 ВВТ Д ГМ ВПЖ ВПЖ 2 Д – дизель РТЖ1 … РТЖ4 – термореле ВВТ – водовоздушный теплообменник ЭД – электродвигатель ГМ – гидромуфта КМВХ – контактор мотор-вентилятора холодильника

–  –  –

ВКВ ВП3 ВП4 ВВТ Д ГМ ВМТ ВП5 ВКМ

–  –  –

ТГ – тяговый генератор РП1, РП2 – реле перехода первой и второй ступеней соответственно КШ1 … КШ6 – контакторы реостатов ослабления поля UВГ – катушка реле перехода U1Г, U2Г – катушки напряжения реле перехода I1Г, I2Г – токовые катушки реле перехода RШ1, RШ6 – сопротивления ослабления поля ТЭД – тяговый электродвигатель

–  –  –

УВВ ВУ Д СВ ТГ

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

–  –  –

РЧО КМ Д – дизель БУВ – блок управления возбуждением ИД – индуктивный датчик БЗВ – блок задания возбуждения ВУ – выпрямительная установка УВВ – управляемый выпрямитель ТНВД – топливный насос высокого давления РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля КМ – контроллер машиниста ТР – распределительный трансформатор ССУ – селективный узел ТПТ – трансформатор постоянного тока ТПН – трансформатор постоянного напряжения ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор СВ – синхронный возбудитель

–  –  –

БВГ ВУ Д СВ ТГ

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

–  –  –

РЧО КМ Д – дизель БУВ – блок управления возбуждением БВГ – блок возбуждения генератора ИД – индуктивный датчик БЗВ – блок задания возбуждения ВУ – выпрямительная установка ТНВД – топливный насос высокого давления РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля КМ – контроллер машиниста ТР – распределительный трансформатор БС1, БС3 – селективные узлы ТПТ – трансформатор постоянного тока ТПН – трансформатор постоянного напряжения ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор СВ – синхронный возбудитель

–  –  –

ТРВ ВП ТРВ ВВТ ВП

–  –  –

ТРВ ТРВ ВМТ ВП ТРМ ТРМ ТРМ Д – дизель ТРВ – термореле воды ТРМ – термореле масла ВП – вентиль пневмопривода жалюзи ФМ – фрикционная муфта ППр – пневмопривод фрикционной муфты ВВТ – водовоздушный теплообменник ВМТ – водомасляный теплообменник САР температуры теплоносителей тепловоза 2ТЭ116 ДВ2 ДВ1 ДВ0 ВП5 К1 ВП1 ВВТ К2 Д ВП2 ВП3 К3 ВВТ ВП6 К4 ДМ2 ДМ1 ДМ0 ВП6 ВМТ Д – дизель ДВ0 … ДВ2 – термореле воды ДМ0 … ДМ2 – термореле масла ВП1 … ВП6 – вентиль пневмопривода жалюзи ВВТ – водовоздушный теплообменник ВМТ – водомасляный теплообменник САР напряжения вспомогательного генератора тепловоза 2ТЭ10М ОВ ВГ УС КУ К1 С К2 Д1 Д2 ВГ – вспомогательный генератор УС – узел сравнения КУ – каскад усиления К1 – ключ 1 К2 – ключ 2 Д1 – дроссель 1 Д2 – дроссель 2 С – конденсатор ОВ – обмотка возбуждения вспомогательного генератора САР напряжения вспомогательного генератора тепловоза 2ТЭ116 К1 С К2 ВГ ИМ К3

–  –  –

САР напряжения вспомогательного генератора тепловоза ТЭП70 ВУ ШИМ ФЗИ ВГ ИМ ВК ОВ ВК – выходной каскад ВУ – входной усилитель ИМ – измерительный мост ВГ – вспомогательный генератор ВГ – вспомогательный генератор ШИМ – широтно-импульсный модулятор ФЗИ – формирователь запускающих импульсов ОВ – обмотка возбуждения вспомогательного генератора

–  –  –

ТГ ТЭД Я1 ОВ1

–  –  –

ГТ6 ТГ – тяговый генератор БА1 – блок автоматики КШ1, КШ2 – контакторы реостатов ослабления поля RШ1, RШ2 – сопротивления ослабления поля ТЭД – тяговый электродвигатель ГТ1 … ГТ6 – тахогенераторы

–  –  –

ТГ – тяговый генератор РП1, РП2 – реле перехода первой и второй ступеней соответственно Ш1 … Ш4 – контакторы реостатов ослабления поля U1Г, U2Г – катушки напряжения реле перехода I1Г, I2Г – токовые катушки реле перехода RШ1, RШ6 – сопротивления ослабления поля ТЭД – тяговый электродвигатель СШ – сопротивление шунтирования обмотки возбуждения ТЭД

–  –  –

Д В ТГ РО

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

ТНВД РЧО БДС РБ1 РБ2 ТГ – тяговый генератор Д – дизель ТНВД – топливный насос высокого давления БДС – блок диодов сравнения В – возбудитель РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля РБ – реле боесования

–  –  –

Д В ТГ ВУ

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

ТНВД ЛН РЧО БУВ БДС

–  –  –

БВГ ВУ Д СВ ТГ

ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД ТЭД

–  –  –

РЧО КМ Д – дизель БУВ – блок управления возбуждением БВГ – блок возбуждения генератора ИД – индуктивный датчик БЗВ – блок задания возбуждения ВУ – выпрямительная установка ТНВД – топливный насос высокого давления РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля КМ – контроллер машиниста ТР – распределительный трансформатор БС1, БС3 – селективные узлы ТПТ – трансформатор постоянного тока ТПН – трансформатор постоянного напряжения ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор СВ – синхронный возбудитель

–  –  –

КМ ТГ ВГ В Д – дизель РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля КМ – контроллер машиниста ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор В – возбудитель ВГ – вспомогательный генератор КМ ТГ ВГ В ТЭД ТЭД РБ Д РЧО– дизель Д РЧО – регулятор частоты оборотов коленвала дизеля КМ – контроллер машиниста ТЭД – тяговый электродвигатель ТГ – тяговый генератор РБ – реле боксования В – возбудитель ВГ – вспомогательный генератор

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа должна содержать:

1. Введение .

2. Назначение, условия и принцип действия заданной системы автоматического регулирования (САР) или управления (САУ) .

3. Выбор основных параметров одного из элементов автоматики (по своему варианту). При выборе требуемых расчетных величин, использования таблиц, формул, справочных материалов необходимо ссылаться на источники. Графическая часть работы выполняется на миллиметровой бумаге. Страницы работы, таблицы и графики должны быть пронумерованы, работу следует подписать и указать дату ее выполнения .

После получения прорецензированной работы необходимо, независимо от того зачтена она или нет, исправить все замечания и сделать требуемые дополнения. Если работа не зачтена, следует в кратчайший срок выполнить требование рецензента и выслать исправленную работу вместе с рецензией для повторной проверки. Стирать или зачеркивать замечания рецензента запрещается .

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

1. Во введении необходимо кратко показать актуальность темы, роль и значение автоматики и автоматизации управлении и регулировании силовых установок тепловозов и т. д. необходимо также остановиться на цели работы .

2. В разделе «Назначение, условия и принцип действия заданной системы автоматического регулирования или управления» следует рассмотреть структурную, функциональна схему САР (САУ), провести описание ее работы, основные характеристики, проанализировать взаимосвязь отдельных элементов автоматики, дать краткую оценку устойчивости САР (САУ) .

Системы автоматического регулирования дизель-генераторов тепловозов по характеру связей между регуляторами дизеля и генератора можно разделить на две группы:

– системы несвязанного регулирования, в которых регуляторы дизеля и генератора непосредственно не связаны друг с другом (тепловозы ТЭ1, ТЭ2, ТЭЗ без узла АРМ);

– системы связанного регулирования, в которых регуляторы дизеля и генератора имеют непосредственные связи, осуществляющие взаимодействие между ними вне объекта регулирования (тепловозы 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭП60 и др.) .

В тепловозной автоматике применяются связанные системы регулирования, которые соответствуют одному из основных условий, предъявляемых к системам регулирования дизель-генераторов, – поддержанию заданного режима работы дизеля!

В этой системе регулятор скорости и регулятор момента обычно объединяются в общую конструкцию, называемую объединенным регулятором мощности. В режиме пониженной мощности такие системы также поддерживают заданный режим работы дизелей с наибольшей экономичностью .

Система регулирования должна обеспечивать использование полной мощности дизеля. Кроме того, должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие ограничение максимального тока и напряжения генератора. Ограничение режимов работы генератора должно быть согласовано с ограничениями тяговой характеристики по мощности дизеля, предельной силе тяги по сцеплению и по максимальной скорости движения. Максимальный пусковой ток выбирается по условиям предельного использования силы тяги по сцеплению в момент трогания .

Регулирующим параметром системы автоматического регулирования напряжения генератора является его магнитный поток. Для расчета системы возбуждения используют нагрузочные характеристики генератора. Для расчета обмоток возбуждения генератора и источников их питания важнейшими режимами являются режимы максимального напряжения, максимального тока и минимального напряжения .

На тепловозах применяются различные системы регулирования генератора. Все они должны обеспечивать заданный закон изменения тока генератора. Подробно эти системы описаны в [2, 4, 10], а необходимые для их расчета исходные данные (по прототипам тепловозов) можно найти в [2, 4, 10] .

Как пример, рассмотрим работу системы связанного регулирования электропередачи тепловоза 2ТЭ121 (рис. 1) .

САР электропередачи в тяговом режиме имеет три канала регулирования параметров внешней характеристики тягового генератора: напряжения UГ, тока IГ и мощности РГ. Датчиком сигнала обратной связи (ОС) по напряжению служит трехфазный трансформатор ТР, включенный на одну из звезд генератора Г1. Вторичное напряжение трансформатора выпрямляется с помощью трехфазного моста в -комплектном устройстве автоматики БА2. Поскольку силовая и измерительная схемы выпрямления напряжения идентичны, то получаемое напряжение для системы регулирования представляет сигнал по выпрямленному напряжению генератора, действующему в силовой цепи .

Датчиками выпрямленного тока генератора являются трансформаторы постоянного тока ТПТ1–ТПТ4. Эти трансформаторы цепи тяговых электродвигателей включаются с учетом перераспределения сцепного веса тепловоза, обусловленного режимом тяги или торможения .

С помощью схемы выделения максимума в систему регулирования поступает наибольший из токов ТПТ, что обеспечивает стабилизацию напряжения Г1 режиме боксования неполного числа тяговых двигателей (динамические жесткие внешние характеристики генератора). Выходы измерительных схем напряжения и тока генератора подключаются к функциональному преобразователю ФПО, с выхода которого снимаются в виде падения напряжения сигналы по напряжения UГ, IГ. Сигнал по РГ представляет собой сумму сигналов по UГ и IГ, причем соотношение коэффициентов передачи по величинам напряжения и тока генератора может дискретно изменяться. В результате регулирование мощности при неизменном сигнале уставки ведется по ломаной линии из трех отрезков, что дает достаточное приближение к гиперболической характеристике постоянной мощности. В качестве датчиков уставки используется датчик частоты вращения вала дизеля Г2 и индуктивный датчик ИД. регулятора мощности дизеля .

Функциональное преобразование сигналов по частоте вращения вала дизеля по каналам регулирования РГ и IГ осуществляется с помощью узлов ФПМ и ФПГ, что необходимо для получения оптимальных зависимостей мощностей и пускового тока. В канал регулирования мощности вводится корректируемый сигнал уставки от ИД. Благодаря этому изданной фиксируемой частоте вращения вала дизеля обеспечивается точное соответствие мощности генератора и свободной мощности дизеля .

В канал мощности вводится отрицательный сигнал защиты от боксования тяговых двигателей, величина которого изменяется в зависимости от степени боксования .

Схемой предусмотрено, что каждый канал вступает в работу в случае превышения сигналом ОС сигнала уставки. Благодаря этому обеспечивается необходимая последовательность работы каналов по мере изменения UГ и IГ Сигнал рассогласования по каждому каналу через усилитель УС и блок управления БУ управляет тиристорным преобразователем возбуждения тягового генератора БА1, уменьшая ток возбуждения при увеличении сигнала обратной связи и наоборот. Для устойчивости системы регулирования предусмотрена гибкая обратная связь (ГОС), охватывающая БA1 и УС. Напряжение на входе ГОС подается с потенциометра, включенного на выходе БА1 .

Рассмотренная САР обеспечивает начальное значение пускового тока 2500 А, необходимое для плавного трогания тепловоза; ускоренное нарастание пускового тока по позициям контроллера машиниста с выходом на ток, равный примерно 85 % от максимального при частоте вращения вала дизеля, соответствующей 7-й позиции контроллера. Кривая свободной мощности дизеля расположена внутри области, ограниченной расчетными кривыми минимальной Рс и максимальной Рт max мощности, соответствующим нулевому и максимальному корректирующему сигналу ИД во всем диапазоне работы регулятора мощности дизеля (с 4 по 15 позиции). Тем самым обеспечивается возможность полного использования свободной мощности дизеля при беспросадочной его работе. При аварийном отключении тягового двигателя шунтируется выход ИД в устройстве БА2, благодаря чему снижается мощность тягового генераторами его внешняя характеристика в этом случае повторяет селективную в связи с отключением одного двигателя и смещена относительно последней на 1/6 тока генератора. В схеме предусмотрено получение статических жестких характеристик тягового генератора посредством снижения уставки канала регулирования UГ .

По аналогичному принципу (с незначительными различиями) построены все САР электропередачи тепловозов переменно-постоянного тока .

К системам автоматического регулирования температурного режима дизеля (САРТ) предъявляются следующие основные требования:

– поддержание температуры воды и масла на выходе из дизеля в пределах 85…90 °С;

– неравномерность регулирования не должна превышать 5…8 °С при изменении нагрузки на дизель и внешних условий (температуры наружного воздуха);

– переходный процесс САРТ должен быть апериодическим, либо с затухающими колебаниями. Величина заброса, или амплитуда начального периода, не должна быть выше 5 °С;

– минимальное время переходного процесса: в зависимости от типа, мощности и режима работы дизеля длительность переходного процесса САРТ может изменяться в пределах 2…20 мин;

– простота устройства и возможность перехода на ручное управление .

В тепловозных САРТ наибольшее распространение получил способ регулирования температуры охлаждающей воды путем изменения интенсивности теплообмена в секциях холодильника, которое достигается за счет изменения расхода воздуха, подаваемого вентилятором через секции. Такое регулирование достигается изменением степени открытия жалюзи, изменением частоты вращения вентилятора, поворотом лопастей вентиляторного колеса, комбинацией предыдущих способов .

В основу выбора и построения структурной и функциональной схем могут быть положены принцип действия системы в целом и техническое исполнение отдельных элементов. Составление функциональной, структурной схемы САРТ начинается с установления функциональной зависимости между элементами. Во всех тепловозных САРТ объект регулирования и чувствительный элемент принципиально обладают одинаковыми динамическими свойствами. Разделение САРТ по принципу действия на релейные и непрерывные определяется принципом действия и динамическими свойствами распорядительного и исполнительного элементов .

Объектом регулирования температуры воды является, как правило, одноконтурная система охлаждения с водовоздушными секциями холодильника и с теплообменниками для охлаждения наддувочного воздуха и масла дизеля. Чувствительным элементом САРТ тепловозов являются термодатчики манометрического типа как парожидкостные, обладающие большой инерционностью и нелинейной зависимостью давления пара от температуры, так и с твердым наполнителем (церезином), инерционность которых значительно меньше .

Функцию распорядительного элемента в различных тепловозных САРТ выполняют различные элементы, своей работой определяющие характер регулирующего воздействия на систему охлаждения дизеля .

В релейных САРТ распорядительным элементом являются контакты термореле .

Условно к распорядительному элементу могут быть причислены электропневматические вентили и пневмогидравлические золотники. Поведение релейной САРТ обычно оценивается при постоянном задающем воздействии, которое приложено к релейному элементу. Изменение задающего воздействия достигается посредством механизма настройки реле .

В непрерывных САРТ распорядительным элементом является электрический или гидравлический серводвигатель .

Электрический серводвигатель целесообразно применять при электроприводе вентилятора. В этом случае серводвигатель обычно выполняется в виде приводного электродвигателя и электромагнита, управляющих возбуждением электропривода вентилятора .

3. В разделе с «Выбор основных параметров одного из элементов автоматики»

необходимо произвести разработку одного из узлов САР (САУ) по заданному варианту .

Широкое применение в различных системах автоматики и защиты находят магнитные усилители (МУ) .

При разработке МУ решаются три взаимосвязанные задачи:

обеспечение заданных максимальных значений напряжения, тока и мощности на выходе усилителя;

обеспечение заданной характеристики вход-выход и, в частности, заданных значений коэффициентов усиления и кратности;

обеспечение заданных динамических характеристик усилителя .

Для расчета МУ исходными данными являются: величина и характер нагрузки ZH. максимальная мощность (или ток) выхода Риы, коэффициент усиления при заданном режиме kР (k1, k4), кратность тока в нагрузке К, сопротивление входа Ry, частота питающего напряжения f и род тока на выходе .

Общий порядок расчета МУ: выбор схемы усилителя, материала и конструкции сердечника; определение размеров сердечника; расчет обмоток усилителя; определение величины питающего напряжения рабочей цепи; проверка на нагрев; определение эксплуатационных параметров и построение статической характеристики усилителя; расчет согласующего трансформатора питания .

Детальный расчет МУ изложен в [1. 3] .

На всех тепловозах с системой связанного регулирования связь между регуляторами дизеля и генератора осуществляется с помощью индуктивного датчика (ИД). Как пример, рассмотрим методику расчета ИД тепловоза ТЭП60 .

Расчет производится для величины и частоты питающего напряжения UН и fН соответствующих 15-й позиции контроллера. На более низких позициях питающее напряжение и частота снижаются пропорционально частоте вращения ротора синхронного возбудителя, а соотношение U на всех позициях остается приблизительно постоf янным. Поэтому расхождение характеристик ИД для различных позиций будет незначительным и при расчетах не учитывается, расчет ИД сводится к определению параметров катушки и магнитопровода и расчету индуктивности для двух крайних положений сердечника .

Исходные данные для расчета катушки ИД:

– ход штока сервомотора регулятора LI1IT' = 55–60 мм;

– диапазон изменения тока в регулировочной обмотке амплистата iрег = 0,l…l,5 A;

– размеры подвижного сердечника выбираются с учетом хода штока сервомотора. Сердечник изготовляется из электротехнической стали Э 32–0.35, толщина dж = 10 мм;

– питание цепи ИД от распределительного трансформатора 4Н-4К (UН = 55 В;

fН = 400 Гц; Н = 2 fН = 2510);

– суммарное активное сопротивление цепи ИД (регулировочной обмотки, катушки датчика, выпрямительного мостика и регулирующего резистора) должно составлять R = 25 Ом. При этом обеспечивается возможность регулирования максимального тока iper добавочным резистором и в то же время достаточная крутизна характеристики датчика .

Для получения максимального тока fper = l,5 А максимальный ток катушки ИД при полностью выдвинутом сердечнике определяется по формуле:

i рег max i Д max 1.67А .

Полное сопротивление датчика при полностью выдвинутом сердечнике UН z Д min 32,3Ом .

i Д max Индуктивное сопротивление катушки при этом x Д z 2 min R 2 20.4Ом, Д

–  –  –

Минимальный расчетный ток катушки ИД при полностью вдвинутом сердечнике U i Д max Н 0,09 А .

Z Д max Минимальный ток регулировочной обмотки iрег min = 0,09 0,9 = 0,081 А .

Активное сопротивление катушки ИД l WK R К Вср 4,3 Ом q где lBср = 0,13 м – средняя длина витка катушки;

q = 0,384 мм2 – сечение меди обмотки;

Ом мм 2 0,0175 удельное сопротивление меди при температуре +20 °C .

м САУ магнитным полем ТЭД как на электромагнитных реле, так и на магнитных усилителях достаточно подробно освещены в литературе [1, 2, 6, 7]. Поэтому методику выбора и расчета более подробно рассмотрим только для реле перехода на полупроводниках .

Схема узла реле перехода состоит из трех каскадов: каскад формирования сигнала; собственное реле (триггер); приемник выхода реле – катушка привода контактора ослабления поля .

Каскад формирования сигнала должен выдавать сигнал Uy, зависящий от тока генератора Iг и его напряжения UГ:

Uу = kuUr – ki IГ .

Такой закон формирования сигнала обеспечивает наиболее целесообразную форму характеристик срабатывания и отпадения реле перехода (РП) .

Формировать сигнал в силовой цепи тепловоза нежелательно, так как при этом силовая цепь будет соединена с цепью управления. Целесообразно для этого использовать селективный узел (СУ) с незначительными изменениями. На рис. 2 показана измененная схема селективного узла тепловоза ТЭП60, дающая возможность получить сигнал, формируемый по заданному закону (15). Сопротивления резисторов СН и СТ должны быть выбраны с учетом того, чтобы общее сопротивление цепей рабочих обмоток ТПН и ТПТ не превышало допустимых значений. Характеристика СУ остается неизменной. Принципиальная схема РП (см. рис. 2): два триггера T1.1–T1.2 (РП1) и Т2.1–Т2.2 (РП2) включены параллельно; цепь выхода РП2 замыкается только после срабатывания ВШ1 через его блок-контакт. В цепи смещения и выхода триггеров включены кнопка «Управление переходами» и контакты контактора KB, чем обеспечивается возможность выключения узла переходов и гарантируется выключение контакторов ослабления поля на 0-й позиций контроллера .

В цепь сигнала включены контакты РУ4, замкнутые на позициях контроллера 2–

15. Это сделано для того, чтобы сигнал на РП подавался не одновременно, а после включения цепей выхода я смешения. Без этого переходный процесс включения цепей РП проходит так, что возможно включение контакторов ослабления поля сразу после замыкания KB при величине сигнала меньшей, чем сигнал срабатывания, т. е. при трогании тепловоза с места .

Тогда для режима отпадания РП1 на 15 и позиции должно выполняться условие i/y'=0, для чего необходимо, чтобы iСН ОТRСН– iОТ ОТRСТ = 0 Отсюда определяется величина. RСТ. Затем по известным значениям iтн и iТТ для режимов срабатывания РП1 и РП2 и отпадания РП2 определяются значения Uу ср и Uу от .

Если ток iу составляет заметную часть токов iтн и iТТ, то это должно быть учтено в расчете напряжений Uу ср и Uу от. Что же касается расчета RОТ, то на нем учет влияния iу не сказывается. Для определения RСТ удобно решить систему уравнений, составленных для режимов отпадания РП1 на 15-й и 0-й позиций контроллера, но второму закону Кирхгофа для контура, включающего резисторы СН, СТ, СУ1 и эмиттерный переход триода Т 1.1 (см. рис. 2) .

–  –  –

Подстановка в это уравнение данных из таблицы дает результат RСТ = 2,3 Ом .

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Гаккель Е.Я. Проектирование систем автоматического управления и зашиты тепловозов. – М.: Транспорт, 1970 .

2 Филонов С.П. Тепловоз 2ТЭ10В. – М.: Транспорт, 1975 .

3 Филонов С.П. Тепловоз 2ТЭ116. – М.: Транспорт, 1977 .

4 Луков Н.М. Автоматизация систем охлаждения тепловозов. – М.: ВЗШ1Т. 1974 .

5 Вилькевич Б.И. Автоматическое управление электрическом передачей тепловозов. – М.: Транспорт, 1978 .

6 Колесник И.К. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе. – М.:

Транспорт, 1978 .

7 Кошевой В.А. Реостатный тормоз тепловоза. // Электрическая и тепловозная тяга. – 1980 – № 12 .

8 Кошевой В.А. Реостатный тормоз для грузовых тепловозов. // Железнодорожный транспорт. – 1980. – № 8 .

9 Хлебников Ю.В. Тепловоз ТЭП70. – М.: Транспорт, 1978 .

10 Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей. – М.: Транспорт, 1977 .

11 Луков Н.М. Основы автоматики и автоматизации тепловозов. – М.: Транспорт, 1989 .

2 «ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ»,

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА («ЛОКОМОТИВНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»)

2.1 Методические указания для практических занятий и выполнения индивидуального задания (курсовой проект, курсовая работа, расчетнографическая работа) Приведена методика упрощенного расчета рабочего процесса тепловозного двигателя по Гриневецкому. Даются рекомендации по выбору исходных параметров для расчета рабочего процесса двигателя .

Методические указания предназначены студентам электромеханического факультета РГУПС специализации «Локомотивы» .

1. Расчет рабочего процесса двигателя

В основу упрощенного расчета рабочего процесса двигателя положен метод профессора В.И. Гриневецкого, в дальнейшем развитый и дополненный Н.Р. Брилингом, Е.К. Мазингом и др. Для его выполнения обычно задаются: эффективная мощность двигателя Nе, кВт; частота вращения коленчатого вала, n, мин-1; число цилиндров i; тактность двигателя ; способ наддува или продувки; состав топлива .

Чтобы решить поставленную задачу, необходимо задаться значениями параметров рабочего процесса, которые выбираются на основе опытных данных существующих двигателей, принятых за образец .

Давление и температуру окружающей среды pо и То при отсутствии особых указаний принимают соответственно 0,10033 МПа и 288 К .

Как известно, минимальная величина степени сжатия выбирается из условия обеспечения надежного самовоспламенения топлива, однако принимаемое нами значение должно быть выше, так увеличение степени сжатия снижает период задержки самовоспламенения топлива и обеспечивает надежный пуск холодного двигателя. Поэтому двигатели, работающие при низких температурах окружающей среды, или с двухкамерным способом смесеобразования и с малыми размерами цилиндров должны иметь более высокие степени сжатия .

Напомним, что различают геометрическую и действительную д степени сжатия, связанные между собой зависимостью:

д = – ( – 1), где – коэффициент потери хода поршня .

В 4-тактных двигателях расчет ведут для геометрической степени сжатия, пренебрегая влиянием запаздывания закрытия впускных клапанов. В 2-тактных он обычно выполняется для действительной степени сжатия с дальнейшим пересчетом индикаторных показателей цикла на полный ход поршня .

Для 4-тактных тепловозных двигателей степень сжатия изменяется в пределах = 11…16; для двухтактных двигателей – в пределах 15…19. Для уменьшения максимального давления цикла степень сжатия необходимо снижать, однако чрезмерное ее уменьшение может привести к возникновению проблем с запуском двигателя, особенно в зимних условиях, а также в случае, если аккумуляторная батарея тепловоза сильно разряжена .

Коэффициент избытка воздуха для двигателей со струйным смесеобразованием, к которым относятся тепловозные дизели, находится в пределах =1,8…2,2 .

Для предварительной оценки требуемого давления наддувочного воздуха проектируемого двигателя можно воспользоваться следующей ориентировочной зависимостью:

–  –  –

По окончании расчета рабочего процесса двигателя может быть составлен ориентировочный тепловой баланс, дающий представление о распределении тепла, полученного при сгорании топлива. Обычно тепловой баланс представляется в виде:

–  –  –

3.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению курсовой работы Содержатся общие сведения об электромеханических, электротяговых характеристиках тяговых электродвигателей, тяговых характеристиках тепловозов и электроподвижного состава, порядок их расчёта и построения .

–  –  –

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и двух листов чертежей формата А3 (297420) .

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4 (210297) без рамок с полями слева 30 мм, справа 10 мм, сверху 20 мм, снизу 25 мм. Нумерация страниц – в верхнем правом углу .

В пояснительной записке должны быть отражены основные положения теории и расчётные зависимости по рассматриваемым вопросам, общие понятия об электромеханических, электротяговых характеристиках тяговых электродвигателей (ТЭД) и тяговой характеристике локомотива, порядок их расчёта .

На первом листе графической части курсовой работы должны быть представлены электромеханические и электротяговые характеристики ТЭД заданного локомотива, на втором листе – вычерчивается рассчитанная тяговая характеристика локомотива с нанесёнными на неё ограничениями силы тяги по сцеплению колёс локомотива с рельсами и по конструкционной скорости локомотива, а также числовые значения расчётных параметров касательной силы тяги и скорости на расчётном режиме (Fкр, VР) .

Электромеханические и электротяговые характеристики ТЭД и тяговая характеристика локомотива вычерчиваются в произвольном, удобном для пользования масштабе при заполнении чертёжных листов не менее чем на 75 % .

–  –  –

Z1, Z2 – число зубьев у ведущей шестерни якоря ТЭД и зубчатого колеса колёсной пары;

пя, пк – частота вращения якоря ТЭД и колёсной пары. об/мин.;

Мя, Мк – крутящий момент на валу якоря ТЭД и зубчатом колесе колёсной пары, кгсм;

Дк – диаметр колеса по кругу катания, м;

Fкд – касательная сила тяги, реализуемая ТЭД, приведённая к ободу колеса, кгс;

V – линейная скорость колёсной пары, км/ч .

3 Расчёт и построение тяговых характеристик локомотивов

–  –  –

Данные колонок 3, 6 табл. 1 являются координатами точек искомой тяговой характеристики локомотива. Нанеся эти точки на планшет с системой координат Fк-V и соединив их плавной кривой (с помощью лекала), получаем расчётную тяговую характеристику локомотива Fк=f(v) .

4 Расчёт и нанесение на тяговую характеристику локомотива ограничений

–  –  –

По данным колонок 1 и 3 заносим точки на планшет тяговой характеристики и соединяем их плавной кривой. Построенная кривая и будет графической зависимостью Fсц = f(V), то есть ограничением силы тяги по условиям сцепления движущих колёс локомотива с рельсами .

Ограничение по конструкционной скорости наносится на тяговую характеристику локомотива в виде вертикальной линии, проходящей через значение Vконтр, которое приведено в задании .

Пример тяговой характеристики с нанесёнными ограничениями, построенной указанным способом, представлен на рис. 2 .

В точке пересечения кривой Fсц = f(V) и тяговой характеристики Fк = f(V) полностью используется как сцепная масса локомотива, так и мощность его ТЭД .

Поэтому режим работы локомотива, соответствующий этой точке (Fкр и Vр), может быть принят за расчётный при определении массы состава .

Касательная мощность локомотива (на ободе движущих колёс) при расчётных параметрах (Fкр и Vр) может быть определена из выражения:

Fкр V р, квт Nк= (11) 5 Составление кинематической схемы передачи крутящего момента в колёсномоторном блоке заданного локомотива-образца На локомотивах с электрической передачей тяговые электродвигатели (ТЭД), расположенные на тележках, обеспечивают передачу крутящего момента от якоря ТЭД к колёсным парам через тяговый редуктор (т.р.). Он состоит из шестерни, укреплённой на конце вала якоря ТЭД, и зубчатого колеса на оси колёсной пары. На локомотивах применяются 3 способа установки (подвешивания) ТЭД на тележке: опорно-осевое подвешивание, опорно-рамное и комбинированное .

При опорно-осевом подвешивании (рис.3а) тяговый двигатель одним концом с помощью моторно-осевого подшипника 5 опирается на ось колёсной пары 4 .

С противоположной стороны через пружинный пакет 6 – на кронштейн рамы тележки 7 .

–  –  –

4.1 Методические указания к практическим занятиям и к выполнению курсового проекта (курсовой работы) Введение. Дисциплина «Теория и конструкция локомотивов» является основополагающей при подготовке инженеров по специальности «Локомотивы». В процессе ее изучения студенты выполняют курсовую работу (проект) по проектированию экипажной части локомотивов. В процессе проектирования они, используя справочную литературу и последние достижения отечественной и зарубежной практики, должны рассчитать элементы экипажной части локомотива .

Одной из задач при проектировании является расчет динамического вписывания локомотива, при котором обеспечиваются комфортабельные условия для локомотивной бригады и безопасность движения локомотива в кривых участках пути .

В задании на курсовую работу (проект) студенту предлагается тепловозпрототип, который служит основой для выбора схемы экипажной части. Основные данные тепловозов приведены в Приложении А .

СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Пояснительная записка Структура и оформление ПЗ должны соответствовать СТП РГУПС 2007 .

Тип экипажной части принимается студентом по тепловозу – прототипу .

В первом разделе необходимо дать краткое описание (3–6 листов), сопровождаемое иллюстрациями, следующих узлов:

1) опорно-возвращающего устройства;

2) шкворневого узла или другого устройства для передачи тягового усилия;

3) поводковой связи буксы с рамой тележки;

4) схемы рессорного подвешивания;

5) схемы подвешивания ТЭД .

Кратко описать механизм передачи вертикальных нагрузок от подрессореной массы тепловоза на колесные пары .

Во втором разделе произвести расчёт элементов рессорного подвешивания локомотива .

В третьем разделе произвести расчёт частот собственных колебаний локомотива, произвести приближённую оценку качества рессорного подвешивания .

В четвертом разделе произвести расчёт динамического вписывания локомотива в кривые, с оценкой безопасности движения локомотива в кривой. В ПК «Универсальный механизм» производится моделирование движения тележки, с построением горизонтального динамического паспорта .

Графическая часть По результатам расчета динамического вписывания локомотива в кривые строится динамический паспорт локомотива на формате А1, где так же приводится схема динамического вписывания в положении максимального перекоса и схема динамического вписывания в положении хордовой установки .

1 Расчёт рессорного подвешивания локомотива

Рессорное подвешивание является промежуточным звеном в связях: «колёсные пары – рамы тележек – рама кузова». Оно предназначено для смягчения ударов, передаваемое на надрессорное строение от верхнего строения пути, а также для наиболее равномерного распределения нагрузки межу колёсами локомотива .

Для этого в рессорном подвешивании применяются упругие элементы: листовые рессоры, пружины и резинометаллические амортизаторы, а также балансиры со связующими элементами .

Эксперименты показывают, что при взаимодействии необрессоренных частей экипажа и верхнего строения пути могут возникать значительные ускорения, вплоть до 25g и соответствующие им силы инерции .

Сбалансированное рессорное подвешивание [1–3] тележек (рис. 1а, 1б, 1г), широко применявшееся ранее на локомотивах различного рода службы, в настоящее время применяется ограниченно (в силу своих недостатков), в основном на маневровых локомотивах. Особенность этого вида подвешивания заключается в равномерном распределении нагрузок между осями в одной тележке, что несколько упрощает расчёты при их (нагрузок) определении .

В настоящее время широкое применение находит индивидуальное рессорное подвешивание состоящие из винтовых пружин для каждого колеса. Такое подвешивание применено на унифицированной тележке тепловоза 2ТЭ116 (рис. 1в) .

1.1 Расчёт упругих элементов

Статический прогиб рессорного подвешивания (если не указан в задании), выраженный в миллиметрах, как при одно- так и при двухступенчатом подвешивании численно можно приравнять, в первом приближении, конструкционной скорости, выраженной в размерности «км/ч» и определить по формуле:

.

Если локомотив имеет одноступенчатое индивидуальное рессорное подвешивание, то расчёт сводится к определению жесткостей пружин буксовой ступени и резинометаллических амортизаторов .

В этом случае определяется суммарная жёсткость упругих элементов, состоящих из пружин и резинометаллических амортизаторов. В случае применения двухступенчатого рессорного подвешивания, статические прогибы между нижней (буксовой) и верхней (кузовной) ступенями распределятся в соотношении 0,4:0,6 соответственно – при применении пружин во второй ступени и 0,8:0,2 соответственно – при применении резинометаллических амортизаторов во второй ступени .

Для обеспечения прочности рессорного подвешивания пружинный комплект может состоять из двух или трёх пружин. При этом в случае применения двухпружинного комплекта нагрузки между наружной и внутренней пружинами распределится в соотношении 0,6:0,4 соответственно; в случае применения трёхпружинного – 0,65:0,23:0,12 .

Для демпфирования колебаний обрессоренной массы параллельно каждому комплекту пружин между корпусом буксы и рамой тележки устанавливаются фрикционные или гидравлические демпферы .

Нагрузки на упругие узлы буксовых ступеней, при индивидуальном подвешивании, распределятся равномерно. Причём суммарная нагрузка будет равна подрессоренному весу локомотива .

Сцепной вес локомотива определяется по формуле:

.

Подрессоренный вес локомотива, приходящийся на одну колесную пару .

, где 2q – неподрессоренный вес, приходящийся на одну колесную пару .

–  –  –

Далее необходимо определить нагрузки, приходящиеся на упругие элементы рессорного подвешивания (зависит от схемы рессорного подвешивания локомотива):

– нагрузка на буксовый узел;

– нагрузка на резинометаллические амортизаторы;

– нагрузка на цилиндрические пружины;

– нагрузка на листовую рессору .

1.1.1 Расчёт резинометаллических амортизаторов Произведём расчёт резинометаллического амортизатора, задавшись маркой резины. Характеристики масло- и морозостойких резин приведены в табл. 1 .

–  –  –

В случае применения на локомотиве сбалансированного рессорного подвешивания в качестве балансиров, как правило, используются листовые рессоры .

Причём, так как рессора при малых нагрузках работает как жёсткая балка, последовательно с ней в схему подвешивания включён резинометаллический амортизатор прямоугольной формы .

Зная нагрузку на листовую рессору « « и её прогиб « « определим жёсткость листовой рессоры «ЖЛР»:

,

–  –  –

= 1/6 = 1/12 = 1/12 = 1/6

–  –  –

При расчёте количество листов получается, как правило, дробным.

Поэтому его необходимо округлить, после чего жёсткость рессоры необходимо пересчитать по формуле:

.

Далее производится расчёт напряжения в листах рессоры. Напряжения изгиба:

в листах ступенчатой части:

;

в дополнительных коренных листах:

.

–  –  –

Суммарное касательное напряжение:

При сжатии пружины средний диаметр витка несколько возрастает. Поэтому возникают нормальные напряжения растяжения по внутреннему диаметру прутка, а по наружному – напряжения сжатия.

Учитывая этот фактор, расчётную формулу (39) можно представить в виде:

где k – коэффициент концентрации напряжений, учитывающий дополнительные факторы, зависящие от диаметра прутка d и пружины D .

–  –  –

Диаметр проволоки для изготовления пружин рессорного подвешивания локомотивов может быть равен 22; 30; 36; 40 мм .

Допустимое напряжение от статической нагрузки:

Если суммарное касательное напряжение пружины больше допустимого, то необходимо применить комплект из двух пружин .

В случае применения двойных пружин в комплекте исходят из условия 1 = 2, с1 = с2 и k1 = k2.

Тогда справедливы следующие соотношения:

Для каждой пружины в этом случае необходимо определить количество витков и найти суммарное касательное напряжение. Для сбалансированного рессорного подвешивания расчеты выполняются для пружин рессорного узла и концевого узла .

1.1.4 Расчёт вертикальной жёсткости поводковой буксы При вертикальном перемещении рамы тележки относительно буксы в шарнирах поводков (рис. 4) возникает напряжение скручивания. Поэтому жёсткость рессорного подвешивания увеличивается .

Угловые жёсткости поводков:

–  –  –

Жёсткость поводкового буксового узла:

.

После окончательного уточнения параметров всех упругих элементов производится расчёт жёсткости подвешивания тележки, в общем виде:

,

– коэффициент, показывающий отношение нагрузки на данный упругий элегде мент к подрессоренному весу;

j – количество упругих элементов в рассматриваемой схеме рессорного подвешивания .

Формулы для расчета жесткости тележки в зависимости от серии тепловоза приведены в табл. 6 .

–  –  –

1.2 Расчёт упругих элементов подвешивания кузова При двухъярусном рессорном подвешивании кузов опирается на тележки через боковые опоры, установленные на боковинах рамы тележки. Эти опоры воспринимают одинаковую нагрузку, равную:

где – вес кузова,

– количество боковых опор .

–  –  –

Зная нагрузку, приходящуюся на опору и прогиб второй ступени рессорного подвешивания, определяем жесткость одной опоры:

В зависимости от заданного прототипа производим расчет пружин или резинометаллических амортизаторов для второй ступени рессорного подвешивания по формулам приведенным выше. Внешний диаметр резинометаллического амортизатора принимаем 0,28 м, а высоту одного слоя 0,035 м. Данные о пружинах приведены в таблице 4 .

Жесткость рессорного подвешивания кузова:

2 Расчёт частот собственных колебаний локомотива

Колебания подпрыгивания при одноярусном рессорном подвешивании:

циклическая частота:

где МП – подрессоренная масса тепловоза,

–  –  –

Для тепловоза с двухярусным рессорным подвешиванием кузов и тележки будут совершать две формы главных колебаний с двумя частотами:

где МТ – подрессоренная масса тележки;

МК – подрессоренная масса кузова;

ЖК – жёсткость рессорного подвешивания кузова .

–  –  –

где Жi – жёсткость i-го упругого элемента или группы сбалансированных рессор;

xi – координаты упругих элементов элемента или группы сбалансированных рессор относительно центра упругости в продольном направлении;

– подрессоренный вес тепловоза;

Н – высота центра тяжести надрессорного строения над центром упругости, Н = 1.1 м;

JY – момент инерции подрессоренной массы тепловоза относительно поперечной оси y, проходящей через центр упругости

–  –  –

В случае применения сбалансированного рессорного подвешивания и поводковых букс:

Ж СБ – жёсткость сбалансированного рессорного подвешивания тележки;

где Т xi – расстояние от центра упругости до i-й колёсной пары .

В случае применения индивидуального рессорного подвешивания:

Для поперечной качки:

где DX – поперечная угловая жёсткость рессорного подвешивания:

где Жi – жёсткость i-го упругого элемента или группы сбалансированных рессор;

– координаты упругих элементов элемента или группы сбалансированных рессор относительно центра упругости в поперечном направлении, принимаем = 1,1 м;

JX – момент инерции подрессоренной массы тепловоза относительно поперечной оси x, проходящей через центр упругости,

–  –  –

По результатам многочисленных опытных данных, по динамическим испытаниям локомотивов ВНИИЖТ предлагает эмпирические формулы для определения ускорений подрессоренных частей тележек и кузова от колебаний подпрыгивания .

где V – скорость движения тепловоза .

g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с;

fст – статический прогиб рессорного подвешивания .

3 Динамическое вписывание локомотива в кривые Задачей динамического вписывания является определение максимальной скорости движения локомотива в кривой, при которой обеспечивается комфортабельность для обслуживающего персонала и безопасность движения .

Критерием комфортабельности является величина непогашенного ускорения. Его величина не должна превышать 0,7 м/с2, при котором человек не испытывает чувство страха при входе экипажа в кривую. Безопасность движения оценивается величинами боковых давлений на рельсы. Чрезмерная их величина может привести к всползанию колеса на рельс и к последующему его сходу или к расшивке пути, из-за отжатия рельса .

Прохождение локомотивом кривого участка пути можно разделить на три этапа:

вход в кривую, движение по кривой и выход из кривой. Вход в кривую и выход из неё представляет собой неустановившееся движение, а движение в кривой постоянного радиуса можно считать установившимся. Это утверждение справедливо при отсутствии неровностей рельсовых нитей в плане .

Аналитический метод определения сил, действующих на локомотив при движении в кривых, впервые был предложен в конце XIX века в России К.Ю .

Цеглинским и в Германии Юбелакером .

В основе метода Цеглинского – Юбелакера лежит положение о том, что движение экипажа в кривых состоит из суммы двух составляющих; поступательного и вращательного. Вращательное происходит относительно точки (рис. 5), называемой полюсом поворота и являющейся основанием перпендикуляра, опущенного из центра кривой на продольную ось экипажа .

–  –  –

Рис. 5. Схемы установки экипажей в кривом участке пути:

а) – хордовая; б) – максимального перекоса Расстояния от центра поворота до точек контакта колёс с рельсом называются полюсными расстояниями .

В данной курсовой работе (проекте) приняты следующие допущения: все горизонтальные силы действуют в плоскости головок рельсов, рельсы абсолютно жёсткие и не имеют отклонений от радиуса в плане, коэффициент трения между колесом и рельсом имеет постоянное значение, фактические вертикальные нагрузки всех колёс на рельсы одинаковые и имеют постоянные значения, силы тяги и торможения отсутствуют .

3.1 Силы, действующие на экипаж локомотива в кривых

–  –  –

Если центр тяжести тележки смещён относительно шкворня, то необходимо учесть отдельно центробежную силу тележки, приложенную в центре тяжести тележки, и центробежную силу от половины массы кузова, приложенную к шкворню .

В кривых, в зависимости от радиуса и допустимой скорости, с целью компенсации центробежной силы делают возвышение наружного рельса на величину h .

максимальное значение h принято 150 мм. Поэтому в кривых на локомотив действует горизонтальная составляющая силы тяжести локомотива, которая направлена к центру кривой (рис. 6). В общем случае эта сила определится из выражения:

h Т m T 0,5m K g, 2S где h – возвышение наружного рельса;

2S – расстояние между кругами катания колёс, равное 1,6 м .

Если тележка не симметрична относительно шкворня, то необходимо отдельно учитывать горизонтальную составляющую силы тяжести тележки, приложенную в центре тяжести тележки, и горизонтальную составляющую силы тяжести половины массы кузова, приложенной к шкворню .

3.2 Определение моментов сил трения и возвращающих моментов

Современные тепловозы имеют экипажную часть, которая, поворачиваясь на некоторый угол, позволяют локомотиву успешно проходить кривые участки пути при значительной длине его базы [4]. Этому также способствует свободный разбег колесной пары. Для снижения динамических боковых усилий на рельсы крайние колесные пары в трехосных тележках имеют с рамой упругую связь, либо с помощью пружинных осевых упоров (2ТЭ3, ТЭМ2 и 2ТЭ10Л), либо с помощью буксовых поводков с резиновыми амортизаторами (2ТЭ116, 2ТЭ10М, В, 2ТЭ121, ТЭП60, ТЭП70) [5] .

По типу связи с кузовом тележки делятся на две группы: с жестким шкворнем и с упругим шкворневым устройством. У тележек второй группы тележка не только поворачивается относительно кузова, но имеет и поперечное перемещение .

Упругая связь тележек с кузовом у различных серий имеет свои особенности, которые заключаются в расположении опорно-возвращающих устройств на тележке, их конструкции, а также конструкции шкворневой или бесшкворневой связи кузова с тележками .

3.2.1 Тележки тепловоза 2ТЭ3, 2ТЭ10Л, М62

Тележки этих тепловозов – челюстные, с центральным жестким шкворнем. Их база равна 4,2 м. Колесные пары и роликовые опорно- возвращающие устройства расположены симметрично относительно шкворня. Радиус установки опорновозвращающих устройств R составляет 1,365 м. При повороте тележки вокруг шкворня за счет набегания роликов на наклонные поверхности опорных плит создается возвращающий момент МВ и за счет поворота опор относительно кузова – момент трения МТР. Для данных тепловозов угол наклона опорных плит составляет = 2°, МВ = 17,95 кНм, угол поворота опор составляет = 1,5°, МТР = 13,60 кНм, а суммарный момент при повороте тележки равен 31,55 кН·м .

3.2.2 Тележки тепловозов 2ТЭ116, 2ТЭ10М, 2ТЭ121, 2ТЭ25К

Тележки тепловозов 2ТЭ116, 2ТЭ10М, 2ТЭ25К бесчелюстные, с симметричным расположением колесных пар. База тележки составляет b = 3,7 м .

Кузов опирается на роликовую опору тележки через четыре комбинированные резинороликовые опоры, представляющие собой набор семи резиновых элементов диаметром 280 мм и толщиной 35 мм с привулканизированными к ним пластинами толщиной 2 мм каждая .

На раме тележки опоры установлены таким образом, чтобы ролики перекатывались по касательной к окружности, описанной из центра шкворня радиусом, равным межцентровому расстоянию опоры и шкворня. Для передних опор этот радиус равен R1 = 1632 мм, а для задних R2 = 1232 мм. При повороте тележки относительно кузова ролики перекатываются по наклонным поверхностям опор (угол наклона равен 2°), создавая возвращающий момент МВ. Помимо возвращающего момента повороту тележки препятствует момент трения МТР в подвижных сопрягаемых деталях опор .

Этот момент необходим для демпфирования колебаний виляния тележки относительно шкворня. Экспериментальная зависимость суммарного момента от угла поворота тележки приведена на рис. 10 .

Поворот тележки начинается после преодоления начального момента трения около 4,4 кН·м. При повороте на угол до 0,8° момент линейно возрастает до 21,0 кН·м, далее при повороте до 3° он достигает 24,0…25 кН·м. При угле поворота 3° угловая подвижность тележки ограничивается корпусом опоры и в дальнейшем обеспечивается упругой деформацией резинометаллических опор. Суммарный момент М, препятствующий повороту тележки, определяется по графику рис. 7 [5] .

Рис. 7. Зависимость суммарного момента от угла поворота тележки

–  –  –

где LШ – расстояние между шкворнями, м, x2 – расстояние от оси второй колесной пары до центра поворота тележки, м .

Углы п и з получаются в радианах, поэтому их необходимо пересчитать в градусы: 1 радиан равен 57°3’. Возвращающий момент МВ, появляющийся вследствие разности возвращающих сил, создаваемых передними 2ВР1 и задними опорами 2ВР2, определяется по формуле [5] M B BP1l1 BP 2l2 .

Так как передние и задние опоры располагаются на разном расстоянии от поперечной оси тележки (l1 = 1230 мм и l2 = 515 мм), то при повороте последней отклонения обеих опор будут разными.

Для определения возвращающих сил ВР1 и ВР2 необходимо знать отклонение передних d1 и задних d2 опор тележки, которые определяются [5]:

для передней тележки

–  –  –

Рис. 8. Зависимость возвращающих сил от величины отклонения тележек 3.2.3 Тележка тепловоза ТЭП60 Тележка тепловоза ТЭП60 бесчелюстная, с опорно-рамным подвешиванием ТЭД. База тележки b = 4,6 м. Колесные пары расположены несимметрично: средние оси тележек сдвинуты к середине тепловоза на 0,1 м. Кузов опирается на тележку через две маятниковые опоры с резиновыми конусами по концам и на четыре пружинные опоры .

Середины главных опор соединены с кронштейнами кузова пружинными аппаратами, удерживающими опоры в вертикальной плоскости. При отклонении кузова на величину d пружины обоих возвращающих аппаратов сжимаются, и маятниковые опоры занимают наклонное положение. При этом кузов скользит по верхней плоскости боковых опор. Относу кузова противодействуют возвращающие силы, вызванные сжатием пружин возвращающих аппаратов, и силы трения на боковых опорах FБО .

Момент трения МТР и возвращающий момент МВ определяется по формулам [5]:

;

–  –  –

3.2.4 Тележка тепловоза ТЭП70 У тепловоза ТЭП70 кузов опирается на тележку через восемь цилиндрических пружин, расположенных на боковинах рамы тележки (по четыре с каждой стороны) .

Шкворневое устройство расположено перед средней осью на расстоянии 0,77 м и позволяет перемещаться кузову в поперечном направлении на 60 мм от своей оси. При боковом относе кузова пружины занимают наклонное положение. После выбора свободного хода (20 мм) в работу вступает и пружина шкворневого устройства. Вместе с пружиной шкворня боковые пружины, отклоненные от вертикального положения, создают силу, стремящуюся вернуть кузов в свое первоначальное положение. Так как пружины расположены на разном удалении от шкворня, то при повороте тележки их отклонения будут разными, как разной будет и возвращающая сила. Вследствие этого возникает дополнительно возвращающий момент МВ, кН·м,

MB 2ПЖПР (l1 l2 l3 l4 ),

где ЖПР – жесткость боковой пружины при поперечной деформации, ЖПР = 42 кН/м;

l1-4 – плечи действия возвращающих сил (l1 = 1,13 м, l2 = 1,16 м, l3 = 1,4 м, l4 = 1,61 м);

П – угол поворота передней тележки, радиан. Определяется по формуле, приведенной выше .

Момент трения, создаваемый силами сопротивления гасителей, определяется по формуле

–  –  –

3.2.5 Тележка тепловоза 2ТЭ25А У тепловоза 2ТЭ25А кузов опирается на тележку через десять цилиндрических пружин, расположенных на боковинах рамы тележки (по пять с каждой стороны) .

Шкворневое устройство расположено перед средней осью на расстоянии 0,6 м. При боковом относе кузова пружины занимают наклонное положение. Вместе с пружиной шкворня боковые пружины, отклоненные от вертикального положения, создают силу, стремящуюся вернуть кузов в свое первоначальное положение. Так как пружины расположены на разном удалении от шкворня, то при повороте тележки их отклонения будут разными, как разной будет и возвращающая сила. Вследствие этого возникает дополнительно возвращающий момент МВ, кН·м, M B 2 П Ж ПР (l1 l2 l3 l4 l5 ),

–  –  –

Для определения скорости движения (V1), при которой тележка начнёт переходить из положения максимального перекоса в положение промежуточной установки необходимо принять Y3 = 0.

Тогда для определения Y1 и Ц получим следующую систему уравнений:

–  –  –

Возвращающий момент и момент сил трения, действующие на тележку увеличивают направляющие усилия на первой оси первой тележки и уменьшают их на первой оси задней тележки. Так как для динамических и прочностных расчётов, как правило, необходимо знать максимальные величины сил, действующих на экипаж, расчёт производят для первой тележки .

На гребень набегающего колеса в точке «А» действует направляющая сила Y (рис. 11). К бандажам в точках «А» и «Б» приложены поперечные составляющие сил трения НА и НБ. К торцу оси колёсной пары со стороны буксы приложена рамная сила YР. сдвиг рельса на внешнюю сторону кривой происходит под действием направляющего усилия и поперечных направляющих сил трения между колесом и рельсом. Эта результирующая сила называется боковой и обозначается Y .

Считая, что ПА = ПБ, а значит и НА = НБ, можно привести выражения, связывающие Y и YP, Y и H для колёсной пары, движущейся впереди колёсной пары:

Y1 YP1 2 H1 ; Y1 Y1 H1 YP1 H1 V

–  –  –

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Евстратов А.С. Экипажные части тепловозов. – М.: Машиностроение, 1987 .

2 Иванов В.Н. Конструкция и динамика тепловозов. – М.: Транспорт, 1974 .

3 Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам. Т. 1 / под ред. А.И. Тищенко. – М.: Транспорт, 1976 .

4 Теория и конструкция локомотивов: учебник для вузов ж.-д. транспорта / под ред .

Г.С. Михальченко. – М.: Маршрут, 2006. – 584 с .

5 Теория и конструкция локомотивов: метод. пособие / В.Г. Григоренко, И.В. Дмитренко, С.И. Шубин, А.С. Слободенюк. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. – 86 с .

5 «ТЕОРИЯ ТЯГИ ПОЕЗДОВ», «ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ И ТЯГА ПОЕЗДОВ»

5.1 Методические указания к практическим занятиям и курсовому проекту (курсовой работе) Рассмотрены вопросы спрямления профиля пути заданного участка, определения массы состава и её проверок с учётом ограничений, определения скорости и времени движения поезда по участку, а также вопросы, связанные с безопасностью движения, расходом энергоресурсов на тягу поездов и оценкой трудности заданного участка .

Методические указания разработаны в соответствии с учебным планом специальности 190300 по дисциплине «Теория локомотивной тяги» и предназначены для студентов заочного и очного обучения указанной специальности .

1 Основные требования к выполнению курсового проекта В процессе выполнения курсового проекта студенту необходимо освоить учебный материал, в частности, методы определения массы состава, принципы анализа профиля пути, расчёты по построению диаграмм удельных равнодействующих сил, анализ по этим диаграммам условий движения поезда, способы определения скорости и времени движения поезда по участку, расчёты по определению расхода топлива тепловозом на тягу поездов, нагревание электрических машин тепловоза, оценить трудность заданного участка, а также выполнить технико-экономические расчеты по сравниваемым вариантам движения поезда по участку .

Задание на курсовой проект (курсовую работу)

В курсовом проекте студент должен:

1 Спрямить профиль пути. Выполнить его анализ с целью установления расчётного и скоростного подъёмов и наибольшего спуска .

2 Определить массу состава на выбранном расчётном подъёме .

3 Выполнить проверки массы состава с учётом ограничений .

3.1 Проверить массу состава на прохождение подъёмов более крутых, чем расчётный, с учётом накопленной кинетической энергии .

3.2 Проверить возможность трогания с места поезда рассчитанной массы при остановках на заданном участке .

3.3 Определить длину поезда и сопоставить её с заданной длиной приёмоотправочных путей на раздельных пунктах заданного участка .

4 Составить таблицу и построить диаграммы удельных равнодействую-щих (ускоряющих и замедляющих) сил .

5 Определить максимально допустимую скорость движения на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда .

6 Построить зависимости V = f(S) и t = f(S) методом МПС и определить техническую скорость .

7 Определить время хода поезда по участку способом равномерных скоростей .

8 Проверить на нагревание тяговые электрические машины тепловоза .

9 Определить расход дизельного топлива тепловозом на тягу поезда за поездку и на единицу выполненной работы .

10 Оценить трудность заданного железнодорожного участка .

11 Выполнить технико-экономические расчёты .

Примечания: 1. Пункты 6, 9 и 11 решают для двух вариантов проследования поездом участка: без остановки и с остановкой на промежуточной станции .

2. Исходные данные для выполнения курсового проекта студент выбирает в соответствии с индивидуальным заданием .

Методические указания к выполнению курсового проекта (курсовой работы) Точность вычислений при выполнении расчётов в соответствии с Правилами тяговых расчётов для поездной работы (ПТР) [2] следует принимать:

а) для масс составов (грузовых) – с округлением до 50 т;

б) для сил, действующих на поезд (силы тяги, сопротивления, тормозные), – с округлением до 50 Н;

в) для крутизны уклонов при измерении в тысячных (‰) – с одним знаком после запятой;

г) для удельных сил при измерении в Н/кН – с двумя знаками после запятой;

д) для расстояний при измерении в метрах (для элементов профиля) – с округлением до целых метров; при измерении в километрах (для перегонов) – с двумя знаками после запятой;

е) для скоростей при измерении в км/ч – с одним знаком после запятой;

ж) для расходов топлива – с округлением до 10 кг;

кг

з) для удельных расходов топлива – до 0, 14 ;

10 ткмбр

и) для токов – с округлением до 5 А;

к) для температур при расчётах электрических машин локомотивов на нагревание по отдельным элементам расчёта до 0,01 С – с округлением каждого результата до 1 С .

–  –  –

Расчётный подъём – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчётная скорость, соответствующая расчётной силе тяги локомотива (см. табл. 2). Если наиболее крутой подъём участка достаточно длинный, то он принимается за расчётный. Если же наиболее крутой подъём заданного участка имеет небольшую протяжённость и ему предшествуют «лёгкие» элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъём не может быть принят за расчётный, так как поезд преодолеет его за счёт накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчётный следует принять подъём меньшей крутизны, но большей протяжённости, на котором может быть достигнута равномерная скорость .

За максимальный спуск принимается элемент спрямлённого профиля пути со знаком минус и наибольший по величине .

–  –  –

Величины w0 и w0 определяют для расчётной скорости локомотива vp .

Расчётная скорость, расчётная сила тяги, масса локомотива и другие расчётные нормативы, взятые из [3], приведены в табл. 2 .

Основное удельное сопротивление локомотива, Н/кН, в зависимости от скорости на режиме тяги (при движении под током) определяют по графикам w0 = f(v), приведённым в [3]. Основное удельное сопротивление локомоти-вов, для которых графические зависимости w0 = f(v) отсутствуют, следует подсчитывать по формуле w0 =1,9 + 0,01v + 0,0003v2. (7) Основное удельное сопротивление состава, Н/кН, определяют по формуле

–  –  –

ск кач Здесь wтр 4 и wтр 4 – удельное сопротивление при трогании с места соответственно для 4-осных вагонов на подшипниках качения и на подшипниках скольжения;

кач и ск – соответственно доли (не %!) 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения (см. задание) .

–  –  –

величины кр подсчитываются или принимаются по табл. 2.8 [4] для всех скоростей, занесённых в табл. 4, кроме vp и vавт;

Р – расчётный тормозной коэффициент состава, кН/кН,

–  –  –

n4, n6, n8 – число осей соответственно в группах 4-, 6-, и 8-осных вагонов состава: n4 = 4m4, n6 = 6m6, n8 = 8m8, (значения m4, m6, и m8 подсчитывались в п. 4.3);

kp4, kp6, kp8 – расчётные силы нажатия тормозных колодок соответственно на ось 4-, 6- и 8-осного вагона (при чугунных колодках kp4 = kp6 = kp8 = 68,5 кН/ось, а при композиционных колодках kp4 = kp6 = kp8 = 41,5 кН/ось) .

При определении расчётного тормозного коэффициента грузовых поездов на спусках до 20 ‰ масса и тормозные средства локомотива обычно не учитываются; это упрощает расчёты и не снижает их точность .

Удельная замедляющая сила, действующая на поезд в режиме торможения,

Н/Кн:

– при служебном регулировочном торможении wox + 0,5bТ;

– при экстренном торможении wox + bТ* .

Все результаты вычислений требуется внести в расчётную табл. 4. На основании данных этой таблицы по расчётным точкам следует построить диаграмму удельных

–  –  –

Решение этой задачи связано с обеспечением безопасности движения поездов .

Задачу следует решать на наиболее крутом спуске при заданных тормозных средствах и принятом полном тормозном пути. В курсовом проекте задачу решают графоаналитическим способом .

Полный (расчётный) тормозной путь sТ = sП + sД, (32) где sП – путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда), м;

sД – действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути sП совпадает с началом пути sД), м .

Равенство (32) позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения графических зависимостей подготовительного пути sП и действительного тормозного пути sД от скорости движения поезда в режиме торможения. С учетом этого решаем тормозную задачу следующим образом .

На основании данных расчётной таблицы удельных равнодействующих сил строим по точкам графическую зависимость удельных замедляющих сил при экстренном торможении от скорости wox + bТ = f(v), а рядом, справа, устанавливаем в соответствующих масштабах систему координат v–s (рис. 2). Оси скоростей v в обеих системах координат должны быть параллельны, а оси удельных сил (wox + bТ) и пути s должны лежать на одной прямой. Масштабы для графических построений при тормозных расчётах следует выбирать из табл. 3 .

Решаем тормозную задачу следующим образом. От точки О’ вправо на оси s откладываем значение полного тормозного пути sТ, который следует принимать равным: на спусках крутизной до 6 ‰ включительно – 1000 м, на спусках круче 6 ‰ и до 12 ‰ – 1200 м .

На кривой wox + bТ = f(v) отмечаем точки, соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10 км/ч (т. е. точки, соответствующие 5, 15, 25, 35 и т. д. км/ч). Через эти точки из точки М на оси wox + bТ, соответствующей крутизне самого крутого спуска участка (полюс построения), проводим лучи 1 – 4 и т. д .

Построение кривой v = f (s) начинаем из точки О, так как нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводим (с помощью линейки и угольника) перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т .

е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). Из точки В проводим перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч (отрезок ВС); из точи С проводим перпендикуляр к лучу 3 и т. д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получаем ломаную линию, которая представляет собой выраженную графически зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного пути (или, иначе говоря, зависимость пути, пройденного поездом в режиме торможения, от скорости движения) .

На тот же график следует нанести зависимость подготовительного тормозного пути от скорости sП = 0,278 vН · tП, м, (33) где vН – скорость в начале торможения, км/ч;

tП – время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов грузового типа равно:

–  –  –

Рис. 2. Решение тормозной задачи графоаналитическим способом Построение зависимости подготовительного тормозного пути sП от скорости производим по двум точкам, для чего подсчитываем значения sП при vН = 0 (в этом случае sП = 0) и при vН = vконстр .

Графическую зависимость между sП и vН строим в тех же выбранных масштабах .

Значение sП, вычисленное для скорости, равной конструкционной скорости локомотива (vконстр приведена в табл. 2), откладываем в масштабе (см. табл. 3) вправо от вертикальной оси О’ v на «уровне» той скорости, для которой подсчитывалось значение sП (т. е. против скорости, равной vконстр). Получаем точку K, соединяем её с точкой О’ (так как при vН = 0 имеем sПО = 0). Точка пересечения ломаной линии OBCDEFGHIP с линией О’K – точка N – определяет максимально допустимую скорость движения поезда на наиболее крутом спуске участка при данном расчётном тормозном пути sТ. Полученное значение допустимой скорости движения должно быть округлено в меньшую сторону до 0 или 5 .

Графическое решение тормозных задач и теоретическое обоснование графических способов решения подробно рассмотрены в [1, 2] .

Если тормозная задача решалась с применением ЭВМ по программе, составленной студентом самостоятельно или при помощи преподавателя, то в курсовой работе необходимо поместить рабочую программу, комментарий к ней и результаты расчета, выведенные на экран дисплея или на печать вычислительной машиной. При решении тормозных задач допускается использование готовых программ, которые приведены в руководствах [1, 2, 5] .

Результаты решения тормозной задачи необходимо учитывать при построении кривой скорости движения поезда V = f(S), с тем чтобы нигде не была превышена скорость, допустимая по тормозам, т. е. чтобы поезд мог быть всегда остановлен на расстоянии, не превышающем длины полного тормозного пути .

Результаты, полученные после решения тормозной задачи, следует указать в курсовом проекте (Vдоп = … км/ч; Sп = … м; Sд = … м) .

7 Определение технической скорости на заданном участке на основании построенных кривых скорости V = f(S) и времени хода поезда по участку t = f(S) Построение кривых скорости V = f(S) и времени хода поезда t = f(S) производится методом МПС, изложенном в [1, 2, 4] .

В соответствии с ПТР при выполнении тяговых расчётов поезд рассматривается как материальная точка, в которой сосредоточена вся масса поезда и к которой приложены внешние силы, действующие на реальный объект (поезд). Условно принимают, что эта материальная точка расположена в середине поезда* .

Кривые строят для движения поезда в одном направлении в двух вариантах: с остановкой и без остановки поезда на промежуточной станции. При этом надо принимать условие, что скорость поезда по входным стрелкам станции, на которой предусмотрена остановка, не должна превышать 50 км/ч вследствие возможного приёма поезда на боковой путь для скрещения или обгона .

По построенной кривой скорости следует проверить прохождение поездом подъема большей крутизны, чем расчетный (в п. 4.1 такая проверка выполнялась аналитически) .

Замена рассредоточенной массы поезда материальной точкой, конечно, вносит некоторую погрешность в расчёты, однако такая погрешность допустима с точки зрения практически необходимой точности; в то же время методы расчётов при этом упрощаются и их объём сокращается .

На кривой скорости необходимо делать отметки о включении и выключении тяговых электродвигателей тепловоза, а также режимах их работы (ступень ослабления поля), и отметки о включении и отпуске тормозов («Вкл.», «Выкл.», ПП, ОП1, ОП2, «Т», «О. т.») .

При построении кривой v = f(s) необходимо учитывать ограничения наибольшей допустимой скорости движения поезда; в курсовой работе следует принимать следующие ограничения:

– конструкционная скорость грузовых вагонов 100 км/ч;

– наибольшая допустимая скорость поезда по прочности пути 100 км/ч;

– конструкционную скорость тепловоза принимать по табл. 2;

– наибольшая допустимая скорость поезда по тормозным средствам определена при решении тормозной задачи .

Максимально допустимая скорость движения поезда при построении кривой v = f(s) принимается как наименьшая из четырех вышеперечисленных ограничительных скоростей. Если при построении кривой скорости поезда на спусках скорость стремится превзойти допускаемую, то необходимо применять служебное регулировочное торможение. Рекомендуется руководствоваться п. 1.4.8 ПТР, в соответствии с которым разрешается строить кривую скорости v = f(s) на таких спусках в виде горизонтальной линии, проводимой ниже уровня допустимой скорости на величину поправки v ** .

Обязательно следует иметь в виду, что при выполнении тяговых расчетов необходимо стремиться к возможно более полному использованию тяговых свойств и мощности локомотива, с тем чтобы время движения поезда по перегонам было минимальным. Только в этом случае может быть освоена наибольшая пропускная способность участка. Значит, переход с режима тяги на режим холостого хода или торможения может быть оправдан лишь в случаях, когда скорость, возрастая, доходит до наибольшего допустимого значения .

–  –  –

-1 -3

- 7,4 +2 0 г в Рис. 3. Варианты управления движением поезда в зависимости от условий подхода к станции, на которой предусмотрена остановка (окончание): Выкл. – отключение тяговых двигателей; Т – начало торможения;

О. т. – отпуск тормозов; Х. х. – холостой ход (выбег) При построении кривой v = f(s) нужно учитывать проверку тормозов в пути следования, которая согласно Инструкции по эксплуатации тормозов выполняется при достижении поездом скорости 40–60 км/ч на площадке или спуске (см. п. 1.4.8 ПТР); снижение скорости при этом для грузовых поездов допускается на 15–20 км/ч .

При выполнении расчетов считаем, что центр массы поезда располагается примерно в середине поезда по его длине, оси станций – в середине элементов, на которых они расположены, входные стрелки – на расстоянии 425, 525, 625 и 775 м соответственно от оси станции lпоп .

Кривая скорости изображает движение центра массы поезда. Когда локомотив, например, входит на входные стрелки, центр массы поезда находится от них на расстоянии, lп равном половине длины поезда. Это необходимо учитывать при построении кривой скорости, когда поезд останавливается на станции. В данном случае допускаемая скорость движения 50 км/ч для точки, изображающей центр массы поезда, должна выдерживаться не lп на рубеже, где расположены стрелки, а на расстоянии от вертикальной линии, проведенной через место расположения входных стрелок на станционном элементе профиля пути .

Построение кривой скорости следует начинать от оси первой станции заданного участка. Варианты управления движением поезда при подходе к станции, на которой предусмотрена остановка, представлены в виде кривых (рис. 3) .

Выполняя построение кривой времени t = f(s), следует иметь в виду, что эта кривая нарастающая, поэтому, чтобы не использовать лист бумаги большого формата, при достижении ординаты, равной 10 мин, кривую времени следует оборвать, точку обрыва перенести по вертикали вниз на ось абсцисс и продолжать построение кривой времени снова от нуля. Таким образом, кривая времени обрывается через каждые 10 мин .

У точек пересечения кривой t = f(s) с осями раздельных пунктов записываются времена хода поезда между двумя соседними раздельными пунктами (с точностью до 0,1 мин), а также общее время хода поезда по участку (например, tАБ = 15,2 мин, tБВ = 18,6 мин, ТАВ = 33,8 мин) .

Построенные графические зависимости должны быть обозначены: v = f(s), t = f(s), а также Iг = f(s) – см. разд. 9 .

Кривые скорости и времени хода поезда строят на листе миллиметровой бумаги, в нижней части которого следует расположить заданный профиль и план участка, над ними – спрямленный профиль, по которому строится кривая скорости. Кроме того, необходимо внизу указать километровые отметки (против оси первой станции участка ставится нулевая километровая отметка) .

Построения кривых скорости и времени, являющихся результатом графического интегрирования уравнения движения поезда, а также диаграмм равнодействующих сил, являющихся основой для такого интегрирования, следует выполнять хорошо заточенным твердым карандашом тонкими, но четкими линиями, точно и аккуратно .

Примеры построения кривых v = f(s) и t = f(s) для конкретных участков пути с подробными пояснениями приведены в [1, 2, 4]. Этими примерами и следует руководствоваться при выполнении курсового проекта .

В случае применения ЭВМ для расчетов скорости и времени движения поезда на заданном участке по рабочим программам, исполненным на одном из алгоритмических языков, или программируемых калькуляторов следует по результатам расчетов нанести точки на планшет и построить кривые скорости v = f(s) и времени t = f(s) для заданного участка А – Б

– В (или В – Б – А) .

После построения кривой времени определяется время хода по перегонам и техническая скорость поезда vт на участке .

–  –  –

8 Определение времени хода поезда способом равномерных скоростей Этот способ основан на предположении о равномерном движении поезда по каждому элементу профиля. При этом скорость равномерного движения на каждом элементе спрямленного профиля определяем по диаграмме удельных равнодействующих сил (по кривой для режима тяги) .

Для подъемов более крутых, чем расчетный, величину равномерной скорости принимаем равной расчетной скорости vP. На элементах, где равномерная скорость, определенная по диаграмме удельных сил для режима тяги, получается выше наибольшей допустимой скорости движения, принимаем равномерную скорость равной максимально допустимой, т. е .

должно выполняться условие vдоп vрав vрасч .

К времени хода по перегонам, полученному при расчете приближенным способом, следует добавлять 2 мин на разгон и 1 мин на замедление в каждом случае, когда имеется трогание с места и разгон поезда на станции, а затем остановка его на раздельном пункте участка. Все расчеты рекомендуется свести в таблицу, составленную по форме табл. 5 .

–  –  –

9 Проверка тяговых электрических машин тепловозов на нагревание Перед тем как приступить к проверке электрических машин тепловоза на нагревание, необходимо на планшет, на котором построены кривые скорости и времени, нанести графическую зависимость тока тягового генератора IГ = f(s) .

При построении кривой тока следует руководствоваться кривой скорости v = f(s) и значениями IГ = f(v) в зависимости от скорости заданного тепловоза (см. прил. 2. Таблицы, представлены на тяговых характеристиках тепловозов) .

В период трогания с места и разгона поезда значения тока IГ следует принимать в соответствии с ограничениями по сцеплению или по пусковому току. После выхода на автоматическую характеристику, соответствующую крайнему положению контроллера машиниста (16-е – для тепловозов ТЭЗ и ЗТЭЗ, 15-е – для остальных тепловозов), величина тока определяется по кривым IГ = f(v) с учетом режима работы тяговых электродвигателей (ПП, ОП1, ОП2). Значения тока IГ определяются для скоростей, соответствующих начальной и конечной точкам каждого отрезка кривой v = f(s) .

При скоростях, соответствующих переходу с одного режима работы тяговых электродвигателей на другой, необходимо определить два значения тока (для обоих режимов работы) и оба значения нанести на планшет (в этих местах, т. е. при скоростях, при которых происходят переключения режимов работы, на кривой IГ = f(s), ток изменяется «скачком»). Около каждой из этих точек ставится условное обозначение режима работы тяговых двигателей (ПП, ОП1, ОП2) .

Нанесенные таким образом на график точки соединяются прямыми линиями, которые и образуют графическую зависимость IГ = f(s) .

В местах выключения тока кривую обрывают и проводят вертикально вниз до нуля .

Включение тока показывают вертикальной линией от нуля до значения тока, соответствующего скорости движения поезда в данной точке пути .

Пример построения кривой IГ = f(s) с подробными пояснениями приведен в [4] .

Проверку на нагревание электрических машин тепловоза следует выполнять, руководствуясь построенной кривой тока IГ = f(s) и кривой времени t = f(s). У тепловозов ТЭЗ и ЗТЭЗ на нагревание проверяется обмотка якоря генератора, а у тепловозов ЗТЭ1ОМ, 2ТЭ1ОМ, 2ТЭ10Л, 2ТЭ116, 2M62, 2ТЭ121 – обмотки якорей тяговых электродвигателей .

Для расчетов по проверке обмоток электромашин на нагревание используем следующую формулу:

t t 0 1, (35) T T где – превышение температуры обмоток генератора или тягового электродвигателя над температурой окружающей среды, °С;

– установившееся превышение температуры обмоток электромашины над температурой окружающего воздуха (для данного значения тока IГср или IДср), °С;

0 – начальное превышение температуры обмоток для расчетного промежутка времени t, °C;

t – промежуток времени, в течение которого величина тока принимается постоянной, мин;

Т – тепловая постоянная времени (для данного значения тока IГср или IДср), мин .

Установившееся превышение температуры обмоток и постоянная времени Т являются тепловыми параметрами (характеристиками) тяговой электрической машины .

Графические зависимости тепловых параметров и Т от тока нагрузки для тяговых электрических машин тепловозов (тепловые характеристики) приведены в прил. 3 .

Расчетные интервалы времени t следует выбирать так, чтобы было выдержано соотношение t 0,1. (36) T При определении средней величины тока тягового электродвигателя или главного генератора для отыскания тепловых параметров Т и следует кривую тока IГ = f(s) разбить на отдельные отрезки, в пределах которых величину тока можно принимать постоянной, равной полусумме токов в начале и конце отрезка .

Значение тока тягового электродвигателя для тепловозов 2ТЭ121, 2M62, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 2ТЭ116 определяется делением тока генератора IГ на шесть (так как в силовую цепь включены параллельно 6 тяговых двигателей) .

Изменение температуры обмоток электромашин при движении тепловоза в режимах холостого хода и торможения (когда ток в силовой цепи отсутствует, а следовательно, и установившееся превышение температуры обмоток = 0) определяем по формуле t 0 ( 1 ). (37) T Снижение температуры обмоток тяговых электрических машин при движении на режимах холостого хода и торможения можно также определять по кривой = f(t) при IГ (IД) = 0 (характеристике охлаждения обмоток); эти кривые для электрических машин тепловозов приведены в прил. 3 .

Полученные по формулам (35) и (37) значения температур для каждого расчетного элемента кривой тока являются начальными значениями тока для следующего элемента расчета .

Первоначальное превышение температуры обмоток тяговых электромашин в момент отправления поезда со станции А (В) следует принимать равным 0 = + 15 °С .

Максимально допустимое превышение температуры обмоток якорей тяговых электрических машин над температурой окружающего воздуха составляет*:

для тепловозов ТЭ3, ЗТЭЗ,2М62, 2ТЭ10Л – 120 °С;

для тепловозов 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ121 – 140 °С .

Все расчеты по определению температур обмоток тяговых электрических машин тепловоза следует свести в таблицу, составленную но форме табл. 6 .

Если же превышение температуры обмоток электромашин, полученное в результате выполненного расчета, окажется выше допустимого значения, то необходимо предложить мероприятия по снижению температуры в соответствии с рекомендациями, приведенными в [1–3, 5] .

Токовую характеристику тягового генератора IГ = f(v), тепловые характеристики T = f(I) и = (I) и кривую охлаждения = f(I) (при I = 0) электрической машины, нагревание обмоток которой проверяется, необходимо аккуратно вычертить на миллиметровой бумаге и привести в курсовом проекте .

Примеры расчета температур обмоток электрической машины тепловоза аналитическим способом с пояснениями приведены в [1, 2, 4] .

–  –  –

где G – расход дизельного топлива тепловозом в режиме тяги при 16-м (для ТЭЗ и ЗТЭЗ) или 15-м (для остальных тепловозов) положении рукоятки контроллера, кг/мин (табл. 7 или прил. 4);

tT – суммарное время работы тепловоза в режиме тяги, мин;

gx – расход топлива тепловозом при выключенном токе (режимы холостого хода и торможения), кг/мин (см. табл. 7 или прил. 4);

txx – суммарное время движения тепловоза в режиме холостого хода и торможения, мин† .

Приводятся данные для климатических условий, при которых в летнее время температура окружаю

–  –  –

В разделе курсового проекта «Технико-экономические расчеты» студент должен выполнить анализ и денежную оценку результатов тяговых расчётов по вариантам (с остановкой и без остановки на промежуточной станции заданного участка), по энергозатратам, изменению технической скорости и т. п .

При денежной оценке энергозатрат на тягу поездов следует считать, что 1 кг натурного дизельного топлива стоит 6,5…7,0 руб .

Экономия денежных средств «Д» от отмены остановки поезда на промежуточной станции заданного участка может быть определена из выражения Д = (Еост – Еб.ост)Ст, руб/поезд; (44) где Еост – расход дизельного топлива за поездку при остановке поезда на промежуточной станции, кг;

Еб.ост – расход дизельного топлива за поездку при проследовании промежуточной станции без остановки, кг;

Ст – стоимость дизельного топлива, руб/кг .

Кроме экономии энергоресурсов на тягу поездов, отмена остановки поезда на промежуточной станции позволяет увеличить техническую скорость движения поезда .

( vт.б.ост vт.ост ), %, (45) vт.б.ост где vт.б.ост, vт.ост – значения технической скорости движения поезда соответственно с остановкой и без остановки на промежуточной станции .

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Деев В.В., Ильин Г.А., Афонин Г С. Тяга поездов: учеб. пособие для вузов / под ред. В.В. Деева. – М.: Транспорт, 1987. – 264 с .

2 Осипов С.И., Осипов С.С. Основы тяги поездов. – М., 2000. – 592 с .

3 Правила тяговых расчётов для поездной работы. – М.: Транспорт, 1985 .

4 Гребенюк П.Т., Долганов А.Н., Скворцова А.И. Справочник по тяговым расчётам .

– М.: Транспорт, 1987 .

5 Руководство по выполнению контрольных работ и курсовых проектов с применением ЭВМ по профилирующим дисциплинам для специальности «Тепловозы и

Тепловозное хозяйство» / А.И. Володин, Н.М. Хуторянский, В.Е. Кононов [и др.]. – М.:

ВЗИИТ, 1988 .

Приложение 1

–  –  –

Рис. П2.1. Тяговая характеристика тепловоза ТЭ3 (числитель – 1 секция, знаменатель – 2 секции) Примечание. При использовании тяговых характеристик тепловозов значения касательной силы тяги умножить на 9,81 и округлить до 50 Н .

Рис. П2.2. Тяговая характеристика тепловозов М62 (в числителе) и 2М62 (в знаменателе) Рис. П2.3. Тяговая характеристика тепловозов 2ТЭ10Л и ТЭ10 (числитель – 1 секция, знаменатель – 2 секции) Рис. П2.4. Тяговая характеристика тепловозов 2ТЭ10В и 2ТЭ10М (числитель – 1 секция, знаменатель – 2 секции) Рис. П2.5. Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ116 Рис. П2.6. Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ121 (одна секция)

–  –  –

Рис. П3.4. Характеристики нагревания и охлаждения обмотки якоря тягового электродвигателя тепловозов 2М62, ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В (М), 3ТЭ10М и 2ТЭ121

–  –  –

Рис. П4.1. Расход топлива в режиме тяги тепловозом ТЭМ2 Рис. П4.2. Расход топлива в режиме тяги тепловозом ТЭ3 (в числителе – одной секцией; в знаменателе – двумя секциями)

–  –  –

Рис. П4.7. Расход топлива в режиме тяги тепловозом 2ТЭ116 (в числителе – одной секцией; в знаменателе – двумя секциями)

6 «ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ

ТРАНСПОРТЕ» («ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА»)

6.1 Методические указания к практическим занятиям Введение. Локомотиворемонтный завод является основной индустриальной базой транспорта и предназначен для заводского ремонта локомотивов, для обеспечения запасными частями линейных предприятий, а также для ремонта оборудования и изготовления нестандартной оснастки .

Производственный процесс представляет собой совокупность действий по производству материальных благ и слагается из процессов труда и естественных процессов .

Принципы организации производства на предприятиях по ремонту подвижного состава вытекают из основного положения хозяйственной деятельности локомотиворемонтных предприятий – получение наибольшего эффекта при наименьших затратах .

Наиболее важные принципы организации производства:

Принцип технико-экономического и правового единства. Он заключается в соблюдении соответствия между поставленной целью, юридическими правами предприятия, наличными или возможными техническими, денежными и трудовыми ресурсами .

Принцип максимальной экономии времени и согласованности во времени .

Принцип параллельности. Он заключается в такой организации производства, при которой выполняются одновременно несколько различных процессов. Применение этого принципа зависит от способности к расчленению объекта на части, при этом время ремонта объекта будет равно продолжительности ремонта самой трудоемкой детали .

Принцип прямой точности. Он обеспечивает прохождение объекта ремонта кратчайшим путем по всем фазам и операциям технологического процесса. Этот принцип обеспечивается правильным расположением зданий, производственных участков и расстановкой оборудования .

Принцип специализации. Представляет собой форму разделения труда, где за каждым цехом, участком, рабочим местом закрепляется строго определенная номенклатура работ или минимально-возможное количество операций .

Принцип взаимозаменяемости. Он характерен для массового производства и относится к таким деталям и узлам электровоза, которые отвечают требованиям идентичности. Этот принцип распространяется и на технологическое оборудование, инструмент, профессии работ .

Принцип непрерывности. Он предусматривает устранение перерывов в процессе ремонта или изготовления. Это достигается совершенствованием организации производства .

Принцип ритмичности. В одинаковые промежутки времени выпускается одинаковое количество продукции .

Принцип внешнего кооперирования. Он является принципом развития специализации. Заключается в том, что какому-либо предприятию поручается выпуск какой-нибудь одной детали в массовом количестве .

Практическое занятие № 1 Режим работы локомотиворемонтного завода

Режимы работы завода рассчитываются исходя из условий:

а) пятидневной рабочей недели;

б) 2-х сменной работы .

Годовой фонд времени ремонтной позиции

Годовой фонд времени ремонтной позиции определяется по формуле:

–  –  –

где 0,96 – коэффициент, учитывающий простой оборудования во время ремонта .

Годовой фонд времени рабочего холодного цеха Годовой фонд времени рабочего холодного цеха

–  –  –

где N – количество оборудования;

П1, П 2 – годовая программа, соответственно I-го и II-го объемов;

t1, t2 – норма станко-часов на единицу ремонта;

D – годовой фонд времени работы оборудования .

Обычно в сборочном цехе эксплуатируются от 4 до 6 единиц металлорежущего оборудования .

В работе в таблицы заносится только то оборудование, на которое есть нормы, т.е. «Принимается без расчета» .

Если потребность стандартного оборудования 0,4 и меньше, то оно не принимается .

Нестандартное оборудование принимается всегда .

Например, при N = 0,15 балансировочный станок в электромашинном цехе нужен, т.к. эту работу нельзя сделать где-то в другом цехе .

Таблица 2. Расчёт технологического оборудования

–  –  –

Из таблицы следует, что в цехе имеется только один сварочный трансформатор, но также в цехе должны быть специальные станки и аппараты: переносной калорифер, передвижной покрасочный портал, устройство для очистки кузова, газорезочный аппарат, газовая горелка, сварочный преобразователь .

Практическое занятие № 4 Определение количества производственных рабочих

–  –  –

Если П 0,9, то необходимо скорректировать величину Р (см. табл. 2) в сторону уменьшения по каждой специальности и к столбцу Р добавить столбец Рфактич. .

В сборочном цехе работают:

-по холодной сетке (1756,4 ч) – чел .

-по горячей сетке (1733 ч) – чел .

- вредными условиями труда (1634,5 ч) – чел .

Итого: чел .

Практическое занятие № 5 Распределение производственных рабочих по сменам .

Определение общего количества работников в цехе

–  –  –

При планировке цеха определяются его длина, ширина и принимаются размеры транспортных проездов .

Главный пролет Технико-экономические расчеты из условия расположения трех ниток рельсовых путей показывают

–  –  –

где b – ширина проезда .

Длина любого пролета должна быть кратна 12-ти из условия расположения колонн и применения стандартных строительных перекрытий .

Вспомогательный пролет Вспомогательный пролет примыкает к главному. Ширина вспомогательного пролета Ширина любого пролета должна быть кратна 6-ти из условия применения стандартных крановых средств и стандартных строительных перекрытий .

–  –  –

Расчет площади служебных помещений Расчет производится по единым санитарным нормам на измеритель. Учитывается процент женщин, работающих в цехе (для сборочного цеха 20 % женщин, электромашинного – 40 %). При расчете гардеробных исходят из условия, что если в 1-ю смену работает более 100 человек одного пола, то принимается открытый способ хранения одежды (на крючках) с нормой площади 0,32 м2 на измеритель .

Если менее 100 чел., то применяется закрытый способ хранения одежды с нормой площади 0,92 м2 на измеритель .

При расчете душевых норма на измеритель 0,52 м2, и норма включает размещение душевой сетки, проходов и раздевалки .

На каждый душ необходимо три места в раздевалке. Курительная комната должна быть не менее 8 м2 и не более 40 м2. Расчет представляется в виде таблицы 7 .

–  –  –

Целью экономического расчета считается определение себестоимости продукции, накладных расходов, оптовой цены, прибыли и рентабельности .

Для определения этих показателей необходимо составить смету производства, для чего нужно знать ряд значений и величин .

Практическое занятие № 8 Стоимость основного производственного оборудования

По технико-экономическим показателям для проектируемых ТРЗ определяют:

строится интерполяционный график, если известны данные:

П = 100 локомотивов РОБОР.1ЛОК. = 195 тыс. руб;

П = 150 локомотивов РОБОР.1ЛОК. = 180 тыс. руб;

П = 300 локомотивов РОБОР.1ЛОК. = 130 тыс. руб .

–  –  –

Определение стоимости основных фондов цеха Стоимость текущего ремонта Сумма затрат за год берется в процентном отношении от стоимости основных фондов по соответствующим статьям в тыс.

руб.:

а) здания и сооружения – 3 % ;

–  –  –

;

в) инструмент и приспособления – 3% ;

ИТОГО Определение годовых амортизационных отчислений (даются на восстановление и капитальный ремонт)

Они берутся в процентном отношении от стоимости в тыс. руб.:

а) здания и сооружения – 5 % ;

б) оборудование – 11,5% ;

в) инструмент и приспособления – 12,4% ;

г) хозяйственный инвентарь – 13% ;

ВСЕГО Определение стоимости энергетических ресурсов цеха

Начисление ЕСН (единый социальный налог) составляет 36,6% от фонда заработной платы:

Начисление пенсионных взносов на страховую часть пенсии (20%):

Начисления в Федеральный фонд обязательного медицинского страхования (3,1%):

Начисления в Федеральный фонд социального страхования (2,9 %):

Начисления для производственных и вспомогательных рабочих Данные расчёта приведены в таблице 11 .

Таблица 11. Годовые фонды зарплаты для производственных и вспомогательных рабочих

–  –  –

Начисление на отпуск для производственных рабочих составляет 4 % от фонда зарплаты:

Начисление пенсионных взносов (22 %):

Начисление в фонд обязательного медицинского страхования (3,1 %):

Начисление в фонд социального страхования (2,9 %):

Начисление в Федеральный бюджет (6 %):

Итого сумма начислений от заработной платы производственных рабочих составляет:

Начисления от фонда заработной платы для вспомогательных рабочих производятся аналогично, как и для производственных рабочих .

Итого начислений:

Расходы на содержание инструмента, приспособлений и оборудования Расходы на содержание инструмента, приспособлений и оборудования берутся из расчета 15 тыс. руб. в год на одного производственного рабочего Затраты на усовершенствование производства и изобретательство Затраты на усовершенствование производства и изобретательство составляют 2 % в год от фонда зарплаты производственных рабочих

–  –  –

Затраты на охрану труда составляют 10 % от фонда зарплаты производственных и вспомогательных рабочих Прочие расходы Командировки, канцтовары, выписка литературы составляют 3 % от фонда зарплаты ИТР, СКП, МОП, производственных и вспомогательных рабочих Таблица 12. Основные и цеховые накладные расходы №п Сумма, тыс. Примечание1 Наименование статей расходов /п руб .

Основные расходы Материалы и запчасти Энергетические ресурсы Зарплата производственных рабочих ИТОГО Основные распределяемые расходы Начисление на зарплату производственных рабочих Расходы на охрану труда Амортизационные отчисления ИТОГО ВСЕГО Цеховые накладные расходы Текущий ремонт Содержание оборудования Зарплата ИТР, СКП, МОП Начисление на премию для СКП, МОП Начисление на социальное страхование ИТР, СКП, МОП Зарплата вспомогательных рабочих Начисление на зарплату вспомогательных рабочих Электроэнергия для освещения Пар для отопления Усовершенствование производства и изобретательство Прочие расходы ИТОГО ВСЕГО 1 В столбце табл. 12 «Примечание» указывать пункт статей расходов Смета производства Смета производства – ЭР ( табл. № 12) состоит из суммы основных и цеховых накладных расходов .

Определение цеховой себестоимости единицы ремонта Чем меньше цеховые накладные расходы, тем лучше .

(рекомендуется 80 nНакл. 150 %) .

Определение оптовой цены единицы продукции по цеху

–  –  –

Плановая годовая прибыль – разность между оптовой ценой и себестоимостью Определение стоимости фондов цеха

Определение стоимости фондов цеха определяется по формуле:

–  –  –

В заключении указать:

1 Общую площадь локомотивосборочного цеха, что является реальным расчетом на заданную годовую программу ремонта локомотивов .

2 Рентабельность производства ремонта локомотивов спланированным цехом это производство будет рентабельным или не рентабельным .

3 Накладные расходы, что является оптимальным или не оптимальным для такого производства .

4 Полученное количество рабочих вполне соответствует или не соответствует выполнению заданной годовой программы ремонта локомотивов в спланированном локомотивосборочном цехе ЛРЗ .

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Организация производства и управление предприятием: учебник / под ред. О.Г .

Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2002 .

2 Организация и планирование радиотехнического производства. Управление предприятием радиопромышленности: учебник для радиотехнических специальностей вузов / под ред. А.И. Кноля, Г.М. Лапшина. – М.: Высш. школа, 2015 .

3 Билибин Н.Ф., Улицкий М.П., Миротин А.Б. Организация, планирование и управление автотранспортными предприятиями. – М.: Высш. Школа, 2014. – 312 с .

4 Малозёмов Н.А., Каплунов М.П. Тепловозоремонтные предприятия. Организация, планирование и управление. – М.: Транспорт, 2014. – 295 с .

5 Коротков В.М. Организация производства на железнодорожном транспорте:

учеб. пособие для подготовки по специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог». – Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения., 2017. – 112 с .

6.2 Методические указания к выполнению расчетно-графической работы Введение. Локомотиворемонтный завод является основной индустриальной базой транспорта и предназначен для заводского ремонта локомотивов, для обеспечения запасными частями линейных предприятий, а также для ремонта оборудования и изготовления нестандартной оснастки .

Производственный процесс представляет собой совокупность действий по производству материальных благ и слагается из процессов труда и естественных процессов .

Принципы организации производства на предприятиях по ремонту подвижного состава вытекают из основного положения хозяйственной деятельности локомотиворемонтных предприятий – получение наибольшего эффекта при наименьших затратах .

Наиболее важные принципы организации производства:

Принцип технико-экономического и правового единства. Он заключается в соблюдении соответствия между поставленной целью, юридическими правами предприятия, наличными или возможными техническими, денежными и трудовыми ресурсами .

Принцип максимальной экономии времени и согласованности во времени .

Принцип параллельности. Он заключается в такой организации производства, при которой выполняются одновременно несколько различных процессов. Применение этого принципа зависит от способности к расчленению объекта на части, при этом время ремонта объекта будет равно продолжительности ремонта самой трудоемкой детали .

Принцип прямой точности. Он обеспечивает прохождение объекта ремонта кратчайшим путем по всем фазам и операциям технологического процесса. Этот принцип обеспечивается правильным расположением зданий, производственных участков и расстановкой оборудования .

Принцип специализации. Представляет собой форму разделения труда, где за каждым цехом, участком, рабочим местом закрепляется строго определенная номенклатура работ или минимально-возможное количество операций .

Принцип взаимозаменяемости. Он характерен для массового производства и относится к таким деталям и узлам электровоза, которые отвечают требованиям идентичности. Этот принцип распространяется и на технологическое оборудование, инструмент, профессии работ .

Принцип непрерывности. Он предусматривает устранение перерывов в процессе ремонта или изготовления. Это достигается совершенствованием организации производства .

Принцип ритмичности. В одинаковые промежутки времени выпускается одинаковое количество продукции .

Принцип внешнего кооперирования. Он является принципом развития специализации. Заключается в том, что какому-либо предприятию поручается выпуск какой-нибудь одной детали в массовом количестве .

ЗАДАНИЯ на расчетно-графическую работу

–  –  –

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Заводской ремонт локомотивов может быть 1-го (средний ремонт П1) и 2-го (капитальный ремонт П2) объемов .

Простой локомотивов в ремонте задается в сутках, например, для среднего ремонта T1 12суток 12 2 8,2 196,8ч .

Произвести расчет локомотивосборочного цеха завода с годовой программой:

П1 см. задание;

П 2 см. задание, и простоями в ремонте T1 12 cуток;

T2 16 суток .

В работе необходимо выполнить и описать:

1 Назначение цеха .

2 Состав цеха (отделения, участки, пролеты) .

3 Технологический процесс работы цеха .

4 Расчет режимов работы цеха .

5 Расчет количества ремонтных позиций 6 Определение количества производственных рабочих .

7 Распределение производственных рабочих по сменам .

8 Определение общего количества работающих в цехе (с учетом ИТР и обслуживающего персонала) .

9 Расчет необходимого технологического оборудования .

10 Расчет площади цеха .

11 Планировка цеха .

12 Расчет площади служебно-бытовых помещений .

13 Экономический расчет цеха (определение себестоимости, рентабельности и т.д.) .

1 РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВОРЕМОНТНОГО ЗАВОДА

Режимы работы завода рассчитываются исходя из условий:

а) пятидневной рабочей недели;

б) 2-сменной работы .

–  –  –

где 24 8,2 = 196,8 ч – трудовой отпуск рабочего «холодного цеха»;

0,96 – коэффициент, учитывающий перерывы по уважительным причинам .

1.4 Годовой фонд рабочего горячего цеха (изолировщик, сварщик) Годовой фонд рабочего горячего цеха (изолировщик, сварщик) определяется по формуле:

–  –  –

Если П 0,9, то необходимо скорректировать величину Р (см. табл. 2) в сторону уменьшения по каждой специальности и к столбцу Р добавить столбец Рфактич. .

В сборочном цехе работают:

- по холодной сетке (1756,4 ч) – чел .

- по горячей сетке (1733 ч) – чел .

- вредными условиями труда (1634,5 ч) – чел .

Итого: чел .

–  –  –

Распределение производится с учетом 2-сменной работы цеха и одинаковых по производительности смен (табл. 3) .

При распределении рабочих по сменам необходимо учитывать то, что в первую смену должно работать большее количество рабочих, чем в первую .

–  –  –

Количество вспомогательных рабочих:

- стропальщики .

- крановщицы .

- водители электрокара .

- слесари-электрики по ремонту электрооборудования .

- уборщицы производственных помещений .

Инженерно-технические работники ИТР, счетно-конторский персонал (СКП) и младший обслуживающий персонал (МОП) – уборщицы, гардеробщицы, комплектовщицы берутся в %-ном отношении от производственных рабочих .

–  –  –

Из таблицы следует, что в цехе имеется только один сварочный трансформатор, но также в цехе должны быть специальные станки и аппараты: переносной калорифер, передвижной покрасочный портал, устройство для очистки кузова, газорезочный аппарат, газовая горелка, сварочный преобразователь .

–  –  –

Технико-экономические расчеты из условия расположения трех ниток рельсовых путей представлены на рисунке 1.1 .

Рисунок 1.1 – Схема расположения трех ниток рельсовых путей главного пролета Наилучшей шириной сборочного цеха является

–  –  –

На длине главного пролета по его торцам принимаются транспортные проезды по 6 м .

Тогда технологическая длина главного пролета. (1.9) Рисунок 1.2 – Схема размещения средней части главного пролета А в средней части главного пролета – пожарный проезд на 5,5…6 м .

–  –  –

где b – ширина проезда .

Длина любого пролета должна быть кратна 12 из условия расположения колонн и применения стандартных строительных перекрытий .

1.12.2 Вспомогательный пролет Вспомогательный пролет примыкает к главному. Ширина вспомогательного пролета. (1.11) Ширина любого пролета должна быть кратна 6 из условия применения стандартных крановых средств и стандартных строительных перекрытий .

Принимаем BВСПОМ. ПР 18 м .

ДЕЙСТВ

–  –  –

(1.15) (1.16)

–  –  –

Расчет производится по единым санитарным нормам на измеритель. Учитывается процент женщин, работающих в цехе (для сборочного цеха 20 % женщин, электромашинного – 40 %). При расчете гардеробных исходят из условия, что если в 1-ю смену работает более 100 человек одного пола, то принимается открытый способ хранения одежды (на крючках) с нормой площади 0,32 м2 на измеритель .

Если менее 100 чел., то применяется закрытый способ хранения одежды с нормой площади 0,92 м2 на измеритель .

При расчете душевых норма на измеритель 0,52 м2, и норма включает размещение душевой сетки, проходов и раздевалки .

На каждый душ необходимо три места в раздевалке. Курительная комната должна быть не менее 8 м2 и не более 40 м2. Расчет представляется в виде таблицы 7 .

–  –  –

(1.17)

2 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦЕХА

Целью экономического расчета считается определение себестоимости продукции, накладных расходов, оптовой цены, прибыли и рентабельности .

Для определения этих показателей необходимо составить смету производства, для чего нужно знать ряд значений и величин .

–  –  –

По графику рисунка 2.1 находим Стоимость всего оборудования. (2.1)

–  –  –

По технико-экономическим показателям находим энерговооруженность одного рабочего 1-й смены:

П=300 локомотивов Э1РАБ 16,2 кВт ;

П=450 локомотивов Э1РАБ 15,4 кВт ;

П=600 локомотивов Э1РАБ 14,6 кВт .

На основании вышеприведенных данных строим интерполяционный график и по интерполяционному графику определяем энерговооруженность привода на ремонт одного локомотива .

Тогда энерговооруженность привода на программу ремонта (2.2) Робор. 1 лок. тыс. руб Рисунок 2.1 – Интерполяционный график зависимости затрат на основное оборудование от годовой программы ремонта локомотивов

–  –  –

. (2.12)

2.10 Годовые фонды заработной платы и определение начислений

–  –  –

Итого сумма начислений от заработной платы производственных рабочих составляет:

. (2.23) Начисления от фонда заработной платы для вспомогательных рабочих производятся аналогично, как и для производственных рабочих .

Итого начислений:

(2.24) (2.25)

2.11 Расходы на содержание инструмента, приспособлений и оборудования

–  –  –

Смета производства – ЭР (табл. 12) состоит из суммы основных и цеховых накладных расходов .

2.16 Определение цеховой себестоимости единицы ремонта. (2.30)

–  –  –

. (2.31) Чем меньше цеховые накладные расходы, тем лучше (рекомендуется 80 nНакл. 150 %) .

2.18 Определение оптовой цены единицы продукции по цеху

–  –  –

Ежегодные отчисления составляют 6 % от стоимости фондов, (2.35) где К 0 6 – установочный коэффициент .

–  –  –

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении указать:

1 Общую площадь локомотивосборочного цеха, что является реальным расчетом на заданную годовую программу ремонта локомотивов .

2 Рентабельность производства ремонта локомотивов спланированным цехом, это производство будет рентабельным или не рентабельным .

3 Накладные расходы, что является оптимальным или не оптимальным для такого производства .

4 Полученное количество рабочих вполне соответствует или не соответствует выполнению заданной годовой программы ремонта локомотивов в спланированном локомотивосборочном цехе ЛРЗ .

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Организация производства и управление предприятием: учебник / под ред. О.Г. Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2015 .

2 Организация и планирование радиотехнического производства. Управление предприятием радиопромышленности: учебник для радиотехнических специальностей вузов / под ред. А.И. Кноля, Г.М. Лапшина. – М.: Высш. школа, 2014 .

3 Билибин Н.Ф., Улицкий М.П., Миротин А.Б. Организация, планирование и управление автотранспортными предприятиями. – М.: Высш. школа, 2016. – 312 с .

4 Малозёмов Н.А., Каплунов М.П. Тепловозоремонтные предприятия. Организация, планирование и управление. – М.: Транспорт, 2015. – 295 с .

5 Коротков В.М. Организация производства на железнодорожном транспорте: учеб. пособие для подготовки по специальности «Подвижной состав железных дорог». – Ростов н/Д: РГУПС, 2017. – 112 с .

7 «ЛОКОМОТИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО»

7.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению курсового проекта (курсовой работы) Введение. Главная задача транспорта состоит в полном и своевременном удовлетворении потребности народного хозяйства и населения в перевозках, повышении эффективности и качества работы всех звеньев транспортной системы. В транспортной системе россии одно из ведущих мест занимают железные дороги .

Обеспечение конкурентоспособности железнодорожного транспорта на рынках транспортных услуг должны развиваться по пути:

– расширение транспортных услуг;

– развитие скоростных перевозок;

– повышение безопасности перевозок пассажиров и грузов;

– увеличение провозной способности железнодорожных направлений .

Научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте неразрывно связан с развитием локомотивного хозяйства, в котором сосредоточена почти восьмая часть общей стоимости основных фондов железных дорог .

Помимо локомотивов, локомотивное хозяйство имеет развитую ремонтную базу, оснащённую механизированным и автоматизированным ремонтным оборудованием, диагностирующими установками и систему механизированных и автоматизированных экипировочных устройств .

Важнейшей задачей локомотивного хозяйства является повышение эффективности перевозочного процесса – увеличение скорости движения .

Размещение и техническое оснащение локомотивных депо, пунктов технического обслуживания локомотивов, мастерских, экипировочных устройств и других сооружений и устройств локомотивного хозяйства должны обеспечивать установленные размеры движения поездов, эффективное использование локомотивов, качественный ремонт и техническое обслуживание, рациональное использование материальных ресурсов и безопасные условия труда .

ОРГАНИЗАЦИЯ ДЕПОВСКОГО РЕМОНТА ТЕПЛОВОЗОВ

–  –  –

Совершенствование технической культуры в локомотивных депо целесообразно проводить за счет внедрения индустриальной системы ремонта .

Опыт работ передовых локомотивных депо сети дорог показывает, что внедрение индустриальной системы ремонта позволяет сократить простой локомотивов в ремонте, повысить производительность труда, снизить себестоимость ремонта, увеличить объем готовой продукции с одних и тех же производительных площадей, улучшить условия труда и т.д .

Индустриальная система деповского ремонта локомотивов предусматривает:

стогую специализацию депо по роду выполняемой работы, концентрацию ремонта в технически хорошо оснащенных депо, специализированных по видам ремонта и серии локомотивов; концентрацию ремонта узлов и деталей в крупных специализированных цехах ограниченного числа локомотивных депо; внедрение крупно агрегатного поточного метода; широкое использование систем сетевого планирования и управления (СПУ);

максимальную механизацию и автоматизацию производственных процессов; широкое применение конвейерно-источных линий; применение АСУ ремонтной деятельности депо .

Организация среднего ремонта СР в депо экономически целесообразно, если годовой пробег приписанного парка составляет не менее 20...25 млн лок-км .

Важным фактором улучшения использования производственных мощностей деповского хозяйства является кооперирование ремонтных предприятий .

В настоящее время в локомотивных депо сети дорог применяются два метода ремонта:

1 Стационарный метод, при котором ремонтные операции на локомотиве выполняются за время его простоя на одной ремонтной позиции .

2 Поточный метод, при котором ремонтные операции на локомотиве выполняются последовательно на специализированных ремонтных позициях путем перестановки ремонтируемого локомотива .

Более прогрессивным является крупноагрегатный поточный метод ремонта. При установленных в настоящее время нормах простоя в ремонте применение поточного метода целесообразно в том случае, если программа ремонта составляет не менее 1-й секции/сутки, для ТР-3 и ТР-2 2 тепловоза/сутки для ТР и 6 тепловозов/сутки для ТО-3. В ремонтных отделениях и участках депо при большой ремонтной программе следует применять работы и, в частности, механические «руки» для перемещения ремонтируемых деталей и агрегатов с позиции на позицию .

В проектируемом депо применяем стационарный метод ремонта узлов и агрегатов тепловоза. Производим ТР-3 и ТР-2 только грузовых локомотивов. В целях наилучшего использования ремонтных позиций ТР-3 и ТР-2 предварительные операции по подготовке к ремонту – обшивка, обдувка, разэкипировка – выполняются вне ремонтной секции так же, как испытание и экипировка (после ремонта) .

–  –  –

Таблица 1 – Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта тепловозов магистральных серий, использующихся в грузовом и пассажирском движении

–  –  –

Простой локомотива в часах на ремонтных позициях в депо выражается формулой:

t 'p T p (t под t исп ), сутки T p – общее время простоя локомотива в соответствующем виде ремонта, сутки .

где Для грузовых тепловозов 2ТЭ116: ТТР3 =10 суток; TТР2 = 8 суток;

t под – простой локомотива при подготовке его к ремонту, сутки. Принимаем t под =0,1суток;

t исп – простой локомотива при испытаниях и при экипировке, сутки. Принимаем t исп = 0,3 суток;

–  –  –

Расчет рабочей силы для деповских видов ремонта тепловозов Слесари по ремонту локомотивов могут быть организованы в комплексные бригады или находиться в составе специализированных бригад .

Комплексная бригада создается по техническому признаку и объединяет группы рабочих различных профессий (специальностей) для выполнения комплекса технически разнородных, но взаимосвязанных работ, охватывающих полный цикл производства (единица технического обслуживания или ремонта локомотива). Рабочие комплексных бригад должны уметь выполнять работы по одной или нескольким профессиям .

Специализированная бригада создается из рабочих одной профессии, занятых техобслуживанием или ремонтом одноименных узлов локомотивов: ремонт дизеля, автотормозного оборудования, АЛСН, аккумуляторных батарей и т.д .

Комплексные и специализированные бригады в зависимости от технического процесса и условий работы могут быть сквозными, т.е. объединяющими рабочих нескольких смен .

Расчет штата для деповских видов ремонта локомотивов производится в соответствии с годовой программой ремонта с учетом добора грузовых тепловозов на ремонты из других депо, затратой рабочей силы в человеко-часах на единицу ремонта и годовым фондом рабочего времени одного работника .

Для того чтобы определить количество грузовых тепловозов, добранных на ремонт из других депо, сначала рассчитываем количество комплексных бригад, необходимых для выполнения программы ремонта локомотивов, приписанных к проектируемому депо, которая определяется по формуле:

М р t к.бр год

–  –  –

Кроме штата слесарей, в депо предусматриваются рабочие, выполняющие хозяйственные работы, трудоемкость которых принимается в размере 10...16,5 % от затраты человеко-часов на производственные нужды с учетом плановых видов ремонта .

Поскольку в процессе эксплуатации локомотивов имеют место внезапные отказы, то необходимо предусмотреть штат слесарей для выполнения ремонтных работ по их устранению. Рекомендуется принять трудозатраты по фактическим данным на дорогах .

На основании статистических данных по ряду депо принимаем трудозатраты на устранение внезапных отказов 10 % от общих трудозатрат на выполнение плановых видов ремонтов. Весь расчет по определению рабочей силы депо сводим в таблицу.

Для упрощения расчета в таблице, необходимо годовую программу ТР-1 и ТО-3 пассажирских и маневровых локомотивов привести к грузовым локомотивам через коэффициенты трудоемкости ремонта р:

М ТР М тр тр М тр тр М тр год гр пасс пасс м м

–  –  –

Для производства текущих ремонтов и техобслуживания локомотивов, ремонта деталей, узлов и агрегатов, строятся локомотивные здания (депо) состоящие из секций, вмещающих ремонтные позиции и мастерские .

При проектировании депо должны быть выполнены следующие условия: размеры ремонтных секций должны позволять постановку локомотивов и передвижение их при ремонте, обеспечивать рабочее место для ремонта, свободный переход и проезд для электрокар и тележек; удобный ввод и вывод локомотивов в депо, хорошее освещение, как естественное так и искусственное; чистота воздуха, надлежащая вентиляция и комфортные условия на рабочих местах; удобное взаиморасположение позиций для ремонта и отделений депо и сообщение между ними, удобное размещение рабочих мест; возможность дальнейшего развития депо, соблюдение требований охраны труда, пожарной безопасности и гражданской обороны .

При установлении размеров депо следует исходить из условий возможности ремонта перспективных локомотивов .

В соответствии с производственными работами в проектируемом депо должны быть предусмотрены ремонтные позиции для: текущих ремонтов ТР-3, ТР-2, ТР-1; техобслуживаний ТО-3 и ТО-2; одиночной выкатки колесных пар с ТЭД; обточки бандажей без выкатки колесных пар (ТО-4); испытание локомотивов, окраски кузовов локомотивов .

Ремонтные позиции размещаются в ремонтных секциях. Проектируемое депо ступенчатого типа .

При стационарном методе ремонта, потребное количество ремонтных позиций рассчитывается по формуле:

М р t 'p год

–  –  –

tто-4 – время простоя тепловоза на ТО–4, сутки. Принимаем на основании вышесказанного tто-4 = 0,33 суток;

то4 – коэффициент, учитывающий время простоя в ожидании обточки колесных пар. По

–  –  –

Устройство для обточки колесных пар размещаем в секции выкатки КМБ .

Количество позиций для реостатных испытаний тепловозов определяем в зависимости от годовой программы ремонта ТР-3 и ТР-2:

( М СР t СР М ТР * tТР * ) год год р.и А р.и Тц где tСР, t тр* – норма продолжительности реостатных испытаний соответственно ТР-3 и ТР-2, ч. tтр-3 = 7 ч; tтр-2 = 5 ч;

р.и – коэффициент, учитывающий неравномерность постановки на реостатных испытаниях. р.и =1,35;

Принимаем 2 позиции т.е. одна позиция для плановых видов ремонта, другая для весенне-осенних комиссионных осмотров .

Позиции для реостатных испытаний устраиваются на открытых площадках. Чтобы уменьшить вредное воздействие шума, позиции располагают на расстоянии от жилых помещений и зданий, ограждаем позиции зелеными насаждениями .

Расчет числа ремонтных позиций для устранения внезапных отказов выполняется исходя из количества часов простоя на внеплановых ремонтах и условия круглосуточного функционирования этих позиций .

Расчеты на основании статистических данных, полученных на ряде железных дорог за последние 5 лет, по затрате часов на выполнение внезапных отказов ремонтов показывают, что на каждый миллион км пробега дополнительно требуется 0,2 ремонтные позиции для устранения внезапных отказов, 7,5 млн км пробега. Учитывая, что получаемое количество позиций округляется в большую сторону, рекомендуется принимать 4 ремонтных позиции для устранения внезапных отказов на 7,5 млн км годового пробега всех локомотивов, следовательно, принимаем 4 ремонтных позиции для устранения внезапных отказов .

Размеры зданий ремонтных секций и мастерских

Исходя из требований унификации объемно-планировочных решений принимаем следующие размеры:

1) Участок ТР-3: длина – 96 м; ширина – 30м; высота до перекрытия–12,6м; расстояние от стены до оси крайнего пути и междупутья – 6 + 9 + 9 + 6 м; грузоподъемностью кранов – 30/5 тс, 10тс, число путей 3. Мастерские: длина 96 м, ширина – 12 м; высота до перекрытия – 7,2 м; грузоподъемность кранов – 0,3,5,10 тс .

2) Участок ТР-2: длина – 72 м, ширина – 24 м, высота до перекрытия – 10,8 м;

расстояние от стены до оси главного пути и междупутья – 5 + 7 + 7 + 5 м; грузоподъемность кранов – 10 тс; число путей – 3. Мастерские: длина – 72 м; ширина 12 м; высота до перекрытия 7,2 м; грузоподъемность кранов – 0,5;1;3 тс .

3) Участок ТР-1 и ТО-3: длина – 84 м; ширина – 24 м, высота до перекрытия-10,8 м; расстояние от стены до оси крайнего пути и междупутья – 5+7+7+5 м; грузоподъемность кранов – 2 тс; число путей – 6 .

4) Участок одиночной выкатки КМБ: длина – 72 м; ширина – 18 м; высота до перекрытия – 10,8 м; расстояние от стены до оси крайнего пути и междупутья – 5+7+7+5;

грузоподъемность кран – 10 тс; число путей – 3 .

Секции оснащаем площадками высотой до уровня пола кабины машиниста тепловоза, пол делаем пониженным, чтобы рельсы ремонтных позиций были на 0,5…0,6 м выше уровня пола, что создает удобства при осмотре и ремонте ходовой части. Это производим в секциях ТР-1 и ТО-3 .

Для крыш ремонтных секций используются прозрачные стеклопластиковые покрытия, для лучшего освещения производственных площадей депо, также устанавливаем зенитные фонари .

Разбивку оконных проемов производим с соблюдением следующих размеров по ширине: в ремонтных секциях окно – 4 м, в мастерских окно – 2 м, простенок – 1 м. При этом расположение окон по фасадам симметрично друг друга .

Унификация размеров зданий ремонтных секций и мастерских позволяет значительно удешевить постройку. Кроме того, унификация упрощает переоборудование депо при увеличении ремонтной программы или перехода с одного вида тяги на другой, сводя его только к замене части технологического оборудования .

Основные размеры ремонтных участков принимаются из условия установки на ремонтных позициях наибольших по длине локомотивов, размещение поточных механизированных ремонтных линий и позиций, необходимого оборудования, соблюдения проходов и проездов .

Согласно санитарным требованиям, минимальная высота производственных помещений должна быть не менее 3,2 м до низа перекрытия, а помещений складского хозяйства не менее 3 м. В новых зданиях высота помещений участков, технологически связанных между собой и расположенных в одном здании, делается одинаковой. При наличии в мастерских кранов высота помещений увеличивается .

Размеры зданий ремонтных секций проектируются с учетом их расширения на перспективу .

Взаимная планировка производственных и вспомогательных помещений депо

Планировка участков и отделений депо должна соответствовать принятым технологическим процессам ремонта локомотивов и отдельных узлов, нормам и правилам охраны труда и техники безопасности, пожарной безопасности, минимальной протяженности путей транспортировки агрегатов, узлов, деталей .

Отделение по ремонту крупных узлов (тележечное, электромагнитное, колесотокарное, по ремонту дизелей) лучше размещать в непосредственной близости с участками ТР-3, а в некоторых случаях в общем пролете .

Для соблюдения пожарной безопасности, кузнечное, сварочное, термическое отделение размещают в одном блоке, изолированном от остальных помещений капитальными стенами. Такие отделения, как пропиточно-сушильное, гальваническое, аккумуляторное, ремонта секций холодильника и т. д. Отделяются стенами от других помещений .

Все эти помещения расположены рядом, и для них проектируем общую вентиляцию .

Отделения, в которых производятся точные работы (ремонт топливной аппаратуры, электроаппаратное, контрольно измерительных приборов, Приборов безопасности, автостопов и поездной радиосвязи и др.), размещаем в отдельных изолированных помещениях с хорошим естественным освещением .

Отделение по ремонту секций холодильника размещаем вблизи с газосварочным отделением, так как основные работы по ремонту секций (приварка трубных решеток, коллекторов и др.) производят газовой сваркой .

Газогенераторную установку размещаем в изолированном помещении, имеющим отдельный выход наружу и легкое перекрытие. Кладовую запасных частей и материалов и инструментальную депо размещаем в близи секций ТР-3 и ТР-2 .

Для уменьшения потерь давления воздуха в воздушной системе компрессорное отделение располагаем в средней части депо .

Проектируя депо, предусматриваем возможность расширения помещений при увеличении ремонтной программы депо .

Ремонтные участки и отделения мастерских

При разработке технологических процессов ре6монта узлов тепловоза должны быть учтены прогрессивные приемы ремонта из опыта передовых депо, механизация и автоматизация процессов, использования современных методов контроля и др .

Выбирая оборудование участков и отделений депо, ориентируемся на образцы новейших технологий: работы, механизированные кантователи, моечные и обмывочные установки, испытательные стенды и др .

Количество каждого вида оборудования по отделениям определяется объемом работы проектируемого депо .

Потребность в станках, необходимых для ремонта локомотивов и выполнения хозяйственных работ, определяется по формуле:

М рi ai i год

–  –  –

8.1 Методические указания к практическим занятиям 1 Локальные и глобальные компьютерные сети. Использование компьютерных сетей на железнодорожном транспорте Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации .

По территориальной распространенности сети обычно разделяют на локальные и глобальные .

Локальные компьютерные сети. Локальная сеть (LAN – Local Area Network) обычно объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из нескольких компьютеров) или в одном здании .

Компьютеры локальной сети могут быть либо равноправными (каждый пользователь сам определяет доступность ресурсов своего компьютера), либо объединенными в домены под управлением специального компьютера – сервера. Серверы позволяют определять и настраивать права и ограничения для пользователей, а также доступность тех или иных ресурсов компьютеров данного домена. На сервере могут быть установлены программы и приложения, необходимые для работы других компьютеров сети .

Для обеспечения совместного доступа к информации пользователям, находящимся на значительном удалении, организуют региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента) .

Существуют также корпоративные компьютерные сети, объединяющие компьютеры какой-либо организации. Они обеспечивают доступ к ресурсам и информации внутри сети по заданным правилам, а также защиту информации от несанкционированного доступа .

Глобальная компьютерная сеть. Глобальная компьютерная сеть (WAN – Wide Area Network) охватывает большие территории и включает в себя большое число компьютеров. Она служит для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети .

Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, качественные каналы связи и высокую скорость передачи. Самой распространенной глобальной сетью является Интернет (англ .

Internet от лат. inter – между и англ. net – сеть, паутина) – всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Работа этой сети построена на базе протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol – TCP, и Internet Protocol – IP). Для связи с компьютером в сети используются два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP-адрес и DNS-адрес (DNS – Domain Name System, доменная система имен) .

Корпоративные компьютерные сети ОАО «РЖД». В процессе развития информатизации железнодорожного транспорта была создана автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), предназначенная для управления процессами перевозок и работой подразделений и линейных предприятий .

АСУЖТ построена на базе единой сети вычислительных центров ОАО «РЖД»

(рис. 1). Для высшего уровня создан Главный вычислительный центр (ГВЦ), где решаются задачи управления в масштабе сети железных дорог с уточнением заданий по дорогам. На дорогах (средний уровень) – действуют информационно-вычислительные центры (ИВЦ), которые решают вопросы планирования и управления в пределах железной дороги. Все центры связаны между собой прямыми каналами связи, обеспечивающими качественную передачу информации с высокой скоростью. На уровне линейных предприятий, а также локальных автоматизированных систем, ограниченных территорией станций и узлов, создаются локальные вычислительные сети (ЛВС), выполняемые на базе персональных ЭВМ и стандартного сетевого оборудования .

–  –  –

На железнодорожном транспорте используют кодирование всех объектов с помощью специальных цифровых кодов, представляющих цепочки цифр. Это необходимо для обеспечения электронной обработки информации об объектах и обмена ей между подсистемами АСУЖТ .

Код объекта содержит информацию о его типе (тип и серия локомотива, тип вагона и т.д.), либо позволяет однозначно идентифицировать его среди других аналогичных объектов (железнодорожные станции) .

Коды подвижного состава распределяются в соответствии со специальными классификаторами .

Коды станций присваиваются в соответствии с Единой сетевой разметкой (ЕСР), созданной для унификации перевозочных документов .

В кодах станций АСУЖТ основной код ЕСР состоит из пяти цифр и дополняется контрольной цифрой.

Код построен по принципу:

NNYYZK, где NN – номер сетевого района;

YY – порядковый номер станции в данном сетевом районе;

Z – дополнительная цифра;

K – контрольная цифра .

Номер сетевого района. Вся железнодорожная сеть стран СНГ и Балтии разбита на 99 районов по сплошной нумерации. Нумерация районов возрастает с запада на восток .

Порядковый номер станции. За каждым участком дороги, входящим в район, закрепляется ряд номеров. Станции на участках нумеруют, как правило, по возрастанию в чётном направлении .

Номер вагона кодируется цепочкой из восьми цифр: первые семь цифр составляют основной код, а восьмая цифра – контрольное число .

Номер вагона характеризует существенные для эксплуатационной работы технические и коммерческие характеристики вагона с использованием Системы нумерации вагонов грузового парка РЖД. Первая цифра номера определяет род вагона, вторая цифра – осность и основную характеристику, третья цифра – дополнительную характеристику и т.д .

Наименование груза кодируется в АСУЖТ шестизначным цифровым кодом: две первые цифры кода – тарифная группа груза; третья цифра – номер позиции в тарифной группе; четвертая и пятая цифры – порядковый номер груза в тарифной позиции .

Серия локомотива кодируется трехзначными кодами в соответствии с классификатором .

Поезда кодируются четырехзначным числом (грузовые, пригородные) или трехзначным (пассажирские) в зависимости от типа и без контрольного знака .

Для поддержания информационной модели АСОУП необходимо полное отражение всех происходящих процессов. Это достигается путем ввода специальных сообщений, каждое из которых соответствует одной определенной операции. Изначально все сообщения имеют стандартную структуру и состоят из блоков, представляющих собой записи с поименованными полями, которые содержат цифровые или алфавитные коды .

Все сообщения подразделяются на информационные сообщения, запросы и корректировочные сообщения. Началом сообщения является комбинация символов «(:», концом сообщения является комбинация символов «:)» .

Первый блок во всех сообщениях служебный, все остальные блоки информационные. Как правило, первое поле в служебном блоке содержит код сообщения, определяющий правила обработки сообщения в ЭВМ .

Основными информационными сообщениями об операциях с поездами являются:

с. 200 – сообщение об отправлении поезда;

с. 201 – сообщение о прибытии поезда;

с. 202 – сообщение о проследовании поезда через станцию без остановки поезда;

с. 203 – сообщение о расформировании поезда;

с. 204 – сообщение о временной остановке поезда;

с. 205 – сообщение о готовности поезда к отправлению;

с. 206 – сообщение об операциях с пассажирскими поездами;

с. 208 – сообщение об объединении, разъединении грузовых поездов;

с. 209 – сообщение об изменении индекса поезда .

Также используются сообщения:

02 – телеграмма-натурный лист (ТГНЛ);

09 – корректировка данных ТГНЛ;

555 – изменение сведений о вагоне;

и прочие .

Телеграмма-натурный лист поезда включает всю информацию о составе поезда .

ТГНЛ передается сообщением 02 до отправления поезда на каждый сформированный состав .

Структура сообщения 02 состоит из служебного блока (сведения о поезде в целом) (рис. 2) и информационных блоков (сведения о каждом вагоне поезда) (рис. 3) .

–  –  –

Аппаратно-программный комплекс АПК «Борт» был разработан ОАО «НИИТКД» г. Омск в 2008 году. Основной задачей системы является регистрация и хранение параметров работы тепловозов с последующим анализом накопленных данных .

Комплекс позволяет:

– выявить несанкционированные сливы топлива;

– оценить состояние систем тепловоза как в режиме реального времени, так и при анализе накопленных данных;

– объективно нормировать расход топлива;

– отслеживать пробег тепловоза, горячего простоя, заглушенного состояния, работы тягового генератора .

АПК «Борт» предназначен для диагностирования и контроля теплотехнических состояний дизель-генераторных установок (ДГУ) маневровых тепловозов серии ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э, ТЭМ2, ТЭМ2А, ТЭМ2К, ТЭМ2АК, ТЭМ2У, ТЭМ2М, ТЭМ2УМ, ТЭМ1, ТЭМ18, ТЭМ18Д, ТЭМ3, 2ТЭ10М (У), 3ТЭ10М-К, ТЭ10 .

Состав оборудования АПК «Борт» приведен на рис. 4 .

Рис. 4. Состав оборудования АПК «Борт»

Основные функции АПК «Борт»:

– непрерывный контроль технического состояния ДГУ;

– автоматический контроль расхода топлива при эксплуатации тепловоза и топлива, используемого системами подогрева дизеля. Определение несанкционированных его сливов;

– создание статистической базы для формирования информации о расходе топлива на тягу поездов для конкретной подвижной единицы с учетом условий эксплуатации;

– дублирование штатных бортовых систем контроля температуры контура охлаждения воды и масла, давления топлива и масла, оборотов дизеля и т.д.;

– отображение на индикаторном табло измеряемых параметров;

– получение в автоматическом режиме значения плотности дизельного топлива в момент экипировки при условии, что пункт экипировки оборудован постом контроля плотности, вязкости и температуры топлива .

– запись параметров в масштабе времени в энергонезависимое устройство памяти (карточку состояния локомотива или личную карточку машиниста) для их дальнейшей передачи на сервер в базу данных и/или по радиоканалу на тот же сервер, либо передачу параметров в режиме реального времени по радиоканалу на сервер .

Обработка информации осуществляется с помощью программного комплекса «KONTROL» (рис. 5) .

Рис. 5. Окно программного комплекса KONTROL Регистратор параметров работы тепловоза РПРТ (регистратор параметров движения и автоведения РПДА-Т). Автоматизированная система учета, контроля и анализа расхода дизельного топлива тепловозами, получившая название регистратор параметров работы тепловоза (РПРТ) является совместной разработкой ЗАО «ОЦВ» и ВНИИЖТа. Регистратор предназначен для установки на маневровые тепловозы ЧМЭ3 .

Однако он может применяться на всех тепловозах с доработкой документации по установке на конкретной серии и программного обеспечения по расшифровке регистрируемых параметров .

Регистраторы параметров работы тепловоза РПРТ измеряют:

- уровень и плотность топлива в топливном баке тепловоза;

- число импульсов датчика пути и скорости;

- силу тока и напряжение тягового генератора;

Вычисляют:

- массу и объём топлива;

- скорость и пройденный путь;

- время работы – полное и под нагрузкой;

- расход топлива на единицу выработанной энергии .

Подсистема аппаратных средств РПРТ на борту тепловоза включает (рис. 6):

- бортовой регистратор маневрового тепловоза РП-МТ;

- система измерения параметров топлива СИТ;

- комплект датчика угловых перемещений ДПС, включающий датчик-измеритель углового перемещения ДИУП и блок источника питания БИП .

Рис. 6. Структура системы РПРТ

Подсистема аппаратных средств РПРТ в локомотивном депо (АРМ) включает автоматизированное рабочее место АРМ РПРТ с пакетом прикладных программ .

Система позволяет:

- достигнуть снижения до 5 % расхода дизельного топлива и производить корректировку норм за счет автоматизированного процесса регистрации массы топлива в баке, проведения анализа по использованию и загруженности локомотивов на участках работы, оценки их технического и теплотехнического состояния, регистрации ряда параметров;

- регистрировать случаи несанкционированного расхода дизельного топлива;

- формировать отчетные формы для ремонтного цеха, позволяющие дать оценку работы ДГУ тепловоза по тяговой характеристике и систем управления тепловоза .

4 Электронный маршрут машиниста (ЭММ)

Маршрут машиниста (ММ) представляет собой комплексный информационный документ, который отражает результаты работы локомотивов и локомотивных бригад .

База данных, создаваемая в результате обработки ММ – основной и комплексный источник информации о работе депо. Обработка ММ непосредственно связана с расчетом заработной платы локомотивных бригад .

Изначально ММ существовал в виде маршрутного листа машиниста на бумажном носителе, который впоследствии обрабатывался группой учета локомотивного депо. С появлением и развитием АРМ в начале 2000-х годов данные ММ стали переносить в электронный вид – появилась система интегрированной обработки маршрута машиниста ИОММ, позволившая начать переход к безбумажным технологиям ведения ММ .

Однако, большое количество информации вводилось операторами группы учета вручную, что влекло за собой высокую вероятность ошибок, потребность в большом количестве времени на обработку данных, а наличие скоростемерных лент и необходимость их расшифровки в ручном режиме не позволяла автоматизировать процесс обработки ММ полностью и достоверно учитывать расход энергоресурсов .

С развитием информационных технологий, появлением устройств электронной регистрации параметров локомотива, заменой скоростемерных лент на электронные накопители в виде съемных картриджей появилась возможность создания электронного маршрута машиниста .

Электронный маршрут машиниста (ЭММ) создается как часть автоматизированной системы управления локомотивным хозяйством ОАО «РЖД» (АСУТ) и предназначен для перехода на безбумажную технологию учета эксплуатационной работы локомотивного хозяйства, повышения достоверности и оперативности информации об исполненной эксплуатационной работе железных дорог .

Процедура формирования электронного маршрута машиниста во многом аналогична процедуре последовательного заполнения бумажного маршрута машиниста. Однако, при формировании ЭММ соответствующие разделы маршрута заполняются в автоматизированном режиме в результате работы АРМ АСУТ цеха эксплуатации депо, регионального комплекса АСУТ-Т и АРМ станции .

Все операции по простановке подписи на бумажном носителе заменяются электронной цифровой подписью (ЭЦП). Все сертификаты ЭЦП сотрудников локомотивного депо хранятся на персональных картах доступа .

Формирование электронного маршрута машиниста по данным, записанным на картридж, осуществляется по следующей технологии .

Локомотивная бригада получает картридж при явке на работу у дежурного по депо или нарядчика локомотивных бригад, проходит медицинский контроль и инструктаж .

Отметка о прохождении инструктажа и медицинского контроля передается в АРМ ТЧД и хранится в базе данных локомотивного депо до окончания поездки и начала таксировки маршрута машиниста .

Картридж выдается локомотивной бригаде (машинисту) на весь рабочий маршрут (рейс). При ведении поезда регистрируются все основные показатели. По окончании работы машинист сдает модуль памяти с записанной в нем информацией дежурному по депо или нарядчику локомотивных бригад, которые передают картриджи по месту их расшифровки .

Для формирования ЭММ используется следующая информация:

- номер поезда;

- дата поездки;

- маска ТПС с указанием бортового номера;

- пройденный путь в функции времени;

- текущее астрономическое время;

- расход электроэнергии (топлива) с нарастающим итогом;

- диаметр колеса (бандажа) локомотива;

- номер поездо-участка;

- отклонение от графика движения;

- текущие координаты пути .

5 Система автоведения магистральных тепловозов УСАВП-Т Система УСАВП-Т предназначена для автоматизированного управления режимом тяги и всеми видами торможения магистральных пассажирских тепловозов. Система обеспечивает движение поезда по расчетной оптимальной траектории, выполняя график движения на заданном участке, с соблюдением установленных ограничений скорости движения и осуществляя снижение скорости по сигналам АЛСН .

Интегрированная в УСАВП-Т подсистема регистрации параметров движения магистрального тепловоза (РПДА-ТМ) обеспечивает сбор, обработку, регистрацию данных о расходе топлива, работе тепловоза, местоположении на съемный носитель, а также их передачу по радиоканалу с использованием пакетной передачи данных .

Основные функции УСАВП-Т:

– расчет рационального по расходу топлива режима ведения поезда, исходя из предусмотренного графиком движения и заданного машинистом режима исполнения расписания;

– определение фактической скорости движения;

– расчет времени, оставшегося до контрольной станции;

– сравнение фактической скорости движения с расчетной и определение необходимой скорости движения поезда для выполнения расчетного времени хода, в том числе на участках приближения к светофору с сигналом, требующим снижения скорости и при подъезде к местам ограничения скорости;

– выбор тяговой позиции тепловоза в зависимости от расчетной величины скорости;

– расчет координат пути и местоположения поезда;

– запись на сменный картридж параметров движения и управления, как при автоматизированном, так и при ручном режимах управления тепловозом;

– разгон поезда до расчетной скорости;

– поддержание движения с расчетной скоростью;

– остановку поезда с применением служебного торможения при запрещающих показаниях локомотивного светофора, а также проследование поезда со скоростью, установленной для данного места или сигнала;

– обработку сигнала боксования колесных пар локомотива, снижая тягу при боксовании с одновременной импульсной подачей песка и восстанавливая позицию тяги после прекращения боксования;

Система информирует машиниста о следующих параметрах:

– значении расчетной скорости с точностью ±1 км/ч;

– значении фактической скорости поезда, с точностью ±1 км/ч; время хода, оставшееся до контрольной станции, с точностью ±10 с;

– оставшемся расстоянии до контрольной станции, с точностью 100 м (1 пикет);

– значении скорости и координаты начала ближайшего временного ограничения скорости с точностью индикации 100 м;

– позиции контроллера машиниста в режиме тяги или ЭДТ или о состоянии тормоза в режимах ЭПТ или ПН торможения и отпуска с указанием типа основного тормоза (ЭПТ, ПН или ЭДТ) .

Дополнительно машинист получает следующую информацию о:

– астрономическом времени с дискретностью 1 с;

– номере и названии перегона, на котором находится поезд;

– диаметре обода колеса (бандажа) колесной пары, на которой установлен датчик ДПС;

– координате местонахождения поезда (км, пикет);

– максимально разрешенной позиции тяги;

– отклонении от расписания .

Открытая архитектура УСАВП-Т и единая информационная шина позволила расширить функциональные возможности путем добавления функциональных подсистем – беспроводной передачи данных – GPRS, спутниковой навигации .

УСАВП-Т позволяет кроме автоматизированного управления движением поезда, производить регистрацию параметров движения и автоведения, осуществлять запись информации о режимах работы тепловоза, в том числе о расходе топлива, что дает возможность выполнять анализ состояния дизель-генераторной установки (ДГУ) .

6 Автоматизация процесса технического обслуживания локомотивов

Автоматизированная система учёта и контроля обслуживания и ремонта локомотивов на ПТОЛ (АСУ ПТОЛ) предназначена для оптимальной организации и последующего контроля технологического процесса обслуживания и ремонта локомотивов на ПТОЛ в объёме TO-2 с целью сокращения продолжительности их обслуживания с сохранением качества выполнения работ. Это позволит повысить производительность локомотивов, сократить время простоя вагонов в ожидании локомотивов, повысить доходность и показатели дорог .

В рамках системы АСУ ПТОЛ пункты технического обслуживания локомотивов оборудуются:

– системой автоматической идентификации подвижного состава САИ ПС для автоматизированной регистрации начала и окончания технического обслуживания локомотивов;

– аппаратно-программными комплексами «АРМ Мастера ПТОЛ» формирования мастером табеля и сменного задания для слесарей и дальнейшего мониторинга хода ремонта локомотивов и статистических показателей по работе персонала;

– устройствами контроля доступа «ПКД ТП» для регистрации слесарями отметки о прибытии на работу и завершении рабочего дня;

– цеховыми терминалами «ИРС ПТОЛ» для регистрации мастером постановки локомотивов на позиции, а слесарями – отметок о выполнении назначенных операций и результатов замеров параметров ТПС;

– эстакадными рабочими станциями «ЦПК ТП» для оперативной регистрации слесарями отметок о выполнении назначенных мастером операций;

– цеховыми плазменными панелями «ЦВИ ТП» для визуализации выполнения сетевого графика ремонта по каждой тяговой единице, включая графическое отображение времени перепростоя локомотива в ремонте и индикацию задержек сотрудников при выполнении назначенных им операций .

Для наиболее полного охвата процесса обслуживания АСУ ПТОЛ должна дополняться автоматизированной электронной системой учёта расхода и пополнения запасных частей и материалов (АСУ «Склад ПТОЛ») и автоматизированной системой видеонаблюдения для ПТОЛ .

АСУ ПТОЛ позволяет осуществить:

контроль прохождения технологического процесса экипировки, обслуживания и ремонта по каждому локомотиву;

контроль выполнения всех необходимых работ технологического процесса каждым работником, по каждому локомотиву;

оптимизацию технологического процесса экипировки, обслуживания и ремонта по каждому локомотиву;

формирование и сохранение баз данных по экипировке, обслуживанию и ремонту каждого локомотива с возможностью контроля изменения состояния локомотива от TO-2 до следующего ТО-2 для последующего анализа;

формирование исходных данных по расходу запасных частей, дизельного топлива, смазочных материалов, воды и песка для АСУ «Склад ПТОЛ»;

переход на качественно новый, электронный уровень управления и контроля технологическими процессами на ПТОЛ .

С помощью АСУ ПТОЛ формируются сетевые графики по экипировке, обслуживанию и ремонту локомотивов в условиях ПТОЛ, на настенный монитор работников ПТОЛ выводятся графики выполнения работ для каждого работника с указанием времени начала и окончания выполнения работ .

Таким образом, каждому работнику будет понятно какой объём работ и в какие сроки он должен выполнить .

Далее работник должен будет произвести отметку о начале выполнения своего объёма работ, для чего ему будет достаточно на доли секунд приложить персональную электронную карту к считывающему окну любого, расположенного в непосредственной близости к обслуживаемому локомотиву электронного терминала АСУ ПТОЛ. После этого в сетевом графике фиксируется начало выполнения работ данным работником, и работник приступает к выполнению своего объёма работ .

По завершении своего объёма работ, работнику будет необходимо произвести об этом отметку, приложив свою карту к считывающему окну терминала. В АСУ ПТОЛ за каждым работником запишется его личный перечень выполненных работ с указанием времени начала и окончания работ .

При выполнении работ, связанных с заменой запасных частей, в АСУ «Склад ПТОЛ» будет передана информация о количестве заменённых запасных частей .

При завершении работ с применением диагностического оборудования кроме данных о времени начала и окончания работ будут получены диагностические данные об агрегатах локомотива с указанием параметров, не соответствующих нормам. По перечню таких параметров в программном модуле АСУ ПТОЛ будет сформирован дополнительный перечень внеплановых работ и скорректирован сетевой график выполнения ТО-2 .

При завершении работ с применением экипировочного оборудования кроме данных о времени начала и окончания работ будут получены данные о количестве заправленных в локомотив материалов: дизельное топливо и масло, смазочные материалы экипажной части, песок, вода с присадкой «Инкорт» для систем охлаждения дизеля, дистиллированная вода для банок АКБ и т.д. Указанные данные будут переданы в АСУ «Склад ПТОЛ» .

Несвоевременное начало выполнения любой из работ, критическое опережение или отставание от сетевого графика отмечается на графике и в протоколе TO-2 локомотива особым образом для последующего выявления и устранения причин задержек или браков при обслуживании локомотива .

Информация, полученная в виде протоколов, объединяется в единый протокол .

По окончании ТО и вывода локомотива из цеха ПТОЛ на серверы диспетчерских пунктов, ответственных за выпуск локомотивов в эксплуатацию, передаётся информация о готовности локомотива к дальнейшей эксплуатации. При наличии неустранимых в условиях ПТОЛ неисправностей передаётся информация о необходимости внепланового ремонта в условиях локомотиворемонтного депо .

7 Электронный паспорт локомотива

Одним из важнейших документов, используемых в локомотивном хозяйстве, является технический паспорт локомотива. Этот документ предназначен для того, чтобы в течение длительного жизненного цикла локомотива (до 40…50 лет) фиксировать все события, произошедшие с ним за этот период, – данные о проведенных ремонтах, модернизациях, смене основного оборудования и т.д., а также значения ключевых технических характеристик самого локомотива и его основного оборудования .

Изначально паспорт локомотива заполнялся вручную специально выделенными работниками депо – паспортистами. При выполнении этих работ часто негативно сказывался человеческий фактор: допускались ошибки и неточности, не учитывались все изменения, вносимые в конструкцию локомотива в процессе эксплуатации. Таким образом, не обеспечивались полнота данных и достоверность этого документа .

В 2002 г. было принято решение о разработке электронного паспорта локомотива для обеспечения достоверного контроля технического состояния локомотивов и основного оборудования. Эта работа была поручена специалистам Проектноконструкторского бюро локомотивного хозяйства (ПКБ ЦТ) .

В период с 2002 по 2005 гг. в локомотивные депо началась поставка комплектов электронного паспорта, и велся перевод бумажных паспортов всего приписного парка локомотивов этих депо (в секционных единицах) на электронные носители .

В процессе эксплуатации программы «Электронный паспорт локомотива» специалистами были выявлены следующие проблемы ведения паспортов локомотивов и оборудования:

– расхождения между сведениями о фактически установленном на локомотиве оборудовании и указанным в паспортах;

– случаи применения при ремонте комплектующих с отсутствующими бумажными паспортами;

– отсутствие знаков идентификации на некотором оборудовании (нечитаемые клейма, отсутствие табличек изготовителей и т.п.) .

С 2009 г. была полностью запрещена выдача локомотивов и локомотивного оборудования из ремонта без знаков идентификации и с паспортами-дубликатами, в которых отсутствовала всякая информация об устройстве. Таким образом, к настоящему времени во всех структурах, связанных с производством, эксплуатацией и ремонтом локомотивов, внедрена программа «Электронный паспорт локомотива» .

На каждую единицу локомотивов ОАО «РЖД» или паспортизированного оборудования ведется электронный паспорт (ЭП), в котором отражены основные технические и эксплуатационные характеристики, сведения о комплектности, техническом состоянии, месте эксплуатации, проводимых ремонтах, как самого локомотива, так и его паспортизированного оборудования .

Электронные паспорта локомотивов и паспортизированного оборудования на период ремонта передаются в предприятия, производящие ремонт или сервисное обслуживание и подлежат возврату в депо приписки локомотива после окончания ремонта .

Специалист ЭП завода формирует ЭП нового локомотива и оборудования, заполняет их технические характеристики и вносит информацию об установках оборудования на новый локомотив. Приемка нового локомотива и оборудования осуществляется только при наличии электронного паспорта .

Для повышения качества хранимой информации и персонализации ответственности в электронный паспорт локомотива вводится электронная цифровая подпись .

Это позволит юридически подтвердить внесенные сведения и в дальнейшем перейти на безбумажную технологию ведения технических паспортов локомотивов и оборудования .

Преимущества и перспективы автоматизированной системы «Электронный паспорт локомотива» выражаются в следующем:

– способность осуществления оперативного мониторинга состояния тягового подвижного состава и оборудования;

– формирование и оценка возрастной структуры и отслеживание стоимости жизненного цикла локомотива и его оборудования;

– мониторинг отказов с учетом сроков эксплуатации и пробегов локомотивов и оборудования;

– автоматизация статистической отчетности работы локомотивов и локомотивного оборудования;

– определение узлов, лимитирующих межремонтные пробеги и ремонтный цикл локомотива;

– определение размера ремонтного фонда и контроль его состояния;

– быстрый поиск «аварийного» оборудования или оборудования, требующего особого контроля (колесные пары, бандажи и т.д.) .

Решение этих задач позволит оптимизировать структуру ремонтного цикла и затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт локомотивного парка, проводить анализ жизненного цикла локомотивов и локомотивного оборудования .

8 Стационарное диагностическое оборудование локомотиворемонтных предприятий Для осуществления входного контроля параметров оборудования локомотивов перед ремонтом, а также проведения испытаний отремонтированного оборудования на локомотиворемонтных предприятиях используются стационарные диагностические комплексы и испытательные станции .

Испытательная станция компрессоров ИС КП предназначена для проведения полного перечня работ по испытанию компрессоров различных типов локомотивов, а также для контроля технических характеристик узлов и агрегатов компрессора.

ИС КП состоит из следующих функциональных узлов:

– пневмостенд для крепления компрессора на месте испытания;

– силовой преобразователь, напряжения для питания двигателя компрессора, его разгона и вращения с заданной частотой;

– комплект измерительных датчиков и кабелей подключения;

– блок контроля и электроники для обработки информации с датчиков, контроля процесса испытаний и вывода диагностических данных на терминал;

– рабочее место мастера для обработки и хранения данных, полученных в процессе испытания, создания базы нормированных значений; визуального отображения информации о ходе испытаний; формирования и передачи данных в общую базу данных .

Станция испытаний тяговых электродвигателей подвижного состава. Станция изготавливается в двух исполнениях: для проведения испытаний любых коллекторных двигателей с напряжением до 1500 В и током до 1300 А; для испытания асинхронных тяговых двигателей номинальной мощностью до 1400 кВт и напряжением до 1500 В .

Станция позволяет в автоматизированном режиме выполнять следующие виды проверок и измерений:

– для коллекторных двигателей:

обкатка двигателя на холостом ходу;

испытание на нагрев;

скоростные характеристики;

коммутационные режимы;

прочность межвитковой изоляции якоря;

механическая прочность .

сопротивление обмоток;

сопротивление изоляции обмоток;

перегрев обмоток и коллектора при испытаниях на нагрев;

температура подшипниковых щитов;

виброскорости;

биение коллектора .

– для асинхронных двигателей:

испытания на холостом ходу;

определение в режиме короткого замыкания значения тока статора;

испытание на нагревание в номинальном режиме;

испытание при повышенной частоте вращения;

испытание электрической прочности изоляции .

ток и напряжение;

сопротивление обмоток;

сопротивление изоляции;

температура подшипниковых щитов;

уровень вибрации .

Комплект оборудования для диагностирования тяговых двигателей предназначен для определения технического состояния моторно-якорных подшипников тяговых электродвигателей, температуры нагрева подшипников и измерения сопротивления изоляции обмоток на операциях входного контроля. Комплект выявляет поверхностные дефекты контактирующих поверхностей подшипников, дефекты сепаратора, измеряет сопротивление изоляции обмоток и рассчитывает коэффициент абсорбции .

Функциональные возможности:

– разгон ТЭД с возможностью задавать необходимую частоту вращения до 1200 об/мин;

– измерение сопротивления изоляции и автоматический расчет коэффициента абсорбции;

– время диагностирования объекта – не более 10 мин .

Испытательная станция вспомогательных машин предназначена для проведения приемо-сдаточных испытаний вспомогательных машин подвижного состава в соответствии с требованиями правил ремонта и выполняется в двух вариантах: для машин постоянного и переменного тока .

Функциональные возможности измерений:

– для машин постоянного тока:

температура якорных подшипников;

температура коллектора после про-ведения испытаний;

активное сопротивление обмоток;

сопротивление изоляции обомоток;

контроль частоты вращения, тока якоря, напряжения двигателя;

испытания на повышенной частоте вращения;

контроль продложительности режимов испытаний электродвигателя;

проверка коммутации .

– для машин переменного тока:

испытание на холостом ходу;

определение в режиме короткого замыкания значения тока статора;

испытание на нагревание в номинальном режиме;

испытание при повышенной частоте вращения;

испытание электрической прочности изоляции;

ток и напряжение;

сопротивление обмоток;

сопротивление изоляции;

температура подшипниковых щитов;

уровень вибрации .

Стационарная многоамперная установка (3500А) позволяет проводить настройку, проверку токов и времени срабатывания электрических аппаратов в сборе после ремонта .

Она представляет собой законченный комплекс оборудования рабочих мест с источником постоянного тока, измерительными модулями, устройствами отображения информации. Позволяет производить измерения параметров электрических аппаратов как в ручном, так и в автоматическом режиме: активного сопротивления обмоток, сопротивления изоляции, тока и времени срабатывания. При проведении испытаний в автоматическом режиме возможно производить протоколи-рование измерений с сохранением результатов для передачи на ПЭВМ .

Комплексная система контроля параметров автотормозного оборудования СКП-АвЦ предназначена для осуществления контроля и диагностики автотормозного оборудования подвижного состава с целью повышения эксплуатационной надёжности и качества, сокращения стоимости ремонта, повышения культуры производства и безопасности движения .

СКП-АвЦ позволяет реализовать следующие функции:

входной контроль;

автоматизация процесса контроля и диагностики;

локализация неисправностей;

контроль качества выполняемого ремонта;

контроль технологического процесса ремонта;

формирование протоколов на выполненный вид работ;

ведение электронного паспорта на контролируемое автотормозное оборудование;

передача информации в единую базу данных «Сервер диагностики» предприятия .

По сравнению с применяемыми «традиционно» устройствами контроля и диагностики автотормозного оборудования, СКП-АвЦ обладает следующими преимуществами:

– количественная и качественная оценка диагностических параметров и показателей;

– наличие встроенных механизмов идентификации контролируемого оборудования и работника, производившего ремонт;

– учет рабочего времени, объективный контроль качества и объема выполняемых работ для отдельно взятого работника;

– высокая точность измерений за счёт использования микропроцессорных датчиков давления;

– ликвидация человеческого фактора в процессе измерений .

9 «ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

ПОДВИЖНОГО СОСТАВА (ЧАСТЬ 2)»

9.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (курсовая работа, расчетно-графическая работа) Введение. Главная задача транспорта состоит в полном и своевременном удовлетворении потребности народного хозяйства и населения в перевозках, повышении эффективности и качества работы всех звеньев транспортной системы. В транспортной системе России одно из ведущих мест занимают железные дороги .

Обеспечение конкурентоспособности железнодорожного транспорта на рынках транспортных услуг должны развиваться по пути:

– расширение транспортных услуг;

– развитие скоростных перевозок;

– повышение безопасности перевозок пассажиров и грузов;

– увеличение провозной способности железнодорожных направлений .

Научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте неразрывно связан с развитием локомотивного хозяйства, в котором сосредоточена почти восьмая часть общей стоимости основных фондов железных дорог .

Помимо локомотивов, локомотивное хозяйство имеет развитую ремонтную базу, оснащённую механизированным и автоматизированным ремонтным оборудованием, диагностирующими установками и систему механизированных и автоматизированных экипировочных устройств .

Важнейшей задачей локомотивного хозяйства является повышение эффективности перевозочного процесса – увеличение скорости движения .

Размещение и техническое оснащение локомотивных депо, пунктов технического обслуживания локомотивов, мастерских, экипировочных устройств и других сооружений, и устройств локомотивного хозяйства должны обеспечивать установленные размеры движения поездов, эффективное использование локомотивов, качественный ремонт и техническое обслуживание, рациональное использование материальных ресурсов и безопасные условия труда .

Основой организации движения поездов является график движения, который объединяет деятельность всех подразделений и выражает план эксплуатационной работы железных дорог. График движения поездов – непреложный закон для работников железнодорожного транспорта, выполнение которого является одним из важнейших качественных показателей работы железных дорог .

–  –  –

где – коэффициент, характеризующий размещение ПТОЛ (пунктов технического обслуживания) на участке, = 1;

Vу – участковая скорость, Vу по заданию;

ТТО-2 – время работы локомотива между ТО-2, ТТО-2 = 72 ч;

tо – затраты времени на ТО-2, tо = 3 ч .

В зависимости от межэкипировочного пробега выбираются пункты размещения ПТОЛ (ТО-2) .

–  –  –

Среднесуточный пробег и производительность необходимо рассчитать для двух вариантов размещения устройств локомотивного хозяйства. По результатам расчета строятся графики зависимости МЭ1,2 = f(L), SСР1,2 = f(L), W1,2 = f(L) .

Далее необходимо сделать вывод о наиболее целесообразном варианте размещения устройств локомотивного хозяйства .

4 Сравнение вариантов организации работы локомотивных бригад

4.1 Размещение пунктов смены локомотивных бригад

Протяженность участка работы локомотивных бригад:

а) без отдыха локомотивных бригад в пункте оборота:

–  –  –

где – норма рабочего времени, бр = 8 ч;

бр tбр – время на приемку и сдачу локомотива, tбр = 0,8 ч .

Длину участка обращения необходимо разделить на протяженность участка работы локомотивных бригад и принять одинаковые по протяженности длины участков работы локомотивных бригад, не превышающие расчетные .

В обоих случаях необходимо размещать пункты смены локомотивных бригад в основном и оборотных депо

–  –  –

По расчетным значениям БСП1,2; АБР1,2 строятся гистограммы .

На основании расчетов необходимо сделать вывод о наиболее оптимальном варианте размещения пунктов смены локомотивных бригад исходя из их минимального количества. Привести расчёт экономии денежных средств и увеличения производительности .

–  –  –

Участковая скорость пассажирского поезда:

Составляется ведомость оборота в виде таблицы. При этом учитывается:

время отправления по обороту в оборотном депо равно времени прибытия плюс 2 ч на поведение ТО;

время отправления по обороту в основном депо равно времени прибытия плюс 3 ч на поведение ТО и экипировки;

отправление со ст. Б равно разнице времени прибытия на ст. А и времени хода по перегону .

Простой считается после того, как произведена увязка локомотивов с поездами .

Простой равен разнице времени прибытия и времени отправления .

Увязка производится параллельно, что обеспечивает минимальные простои поездов .

Определяется эксплуатационный парк пассажирских локомотивов, для чего суммируются время хода А-Б, простой на ст. Б, время хода Б-А, простой на ст.

А:

–  –  –

По результатам расчета строится график оборота локомотивов в составе пассажирских поездов. Анализируя график, необходимо сделать вывод о виде графика (единый или групповой) .

–  –  –

Система технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД»

предусматривает следующие виды планового технического обслуживания и ремонта:

техническое обслуживание ТО-1;

техническое обслуживание ТО-2;

техническое обслуживание ТО-3;

техническое обслуживание ТО-4;

техническое обслуживание Т0-5а;

техническое обслуживание ТО-5б;

техническое обслуживание ТО-5в;

техническое обслуживание ТО-5г;

–  –  –

Техническое обслуживание – комплекс операций по поддержанию работоспособности и исправности локомотива .

Техническое обслуживание ТО-1, ТО-2 и ТО-3 является периодическим и предназначено для контроля технического состояния узлов и систем локомотива в целях предупреждения отказов в эксплуатации. Постановка локомотивов на техническое обслуживание ТО-4, ТО-5а, ТО-5б, ТО-5в, ТО-5г планируется по необходимости .

Примечание: определения, помеченные звёздочкой (*), приводятся на основании определений, указанных в ОСТ 32.109-97 «Тяговый подвижной состав (ТПС). Система технического обслуживания и ремонта. Термины и определения» .

При производстве технического обслуживания ТО-1, а также при производстве технического обслуживания ТО-2 (в пределах установленных норм продолжительности) локомотивы учитываются в эксплуатируемом парке. Локомотивы, поставленные на остальные виды технического обслуживания и на ремонт, исключаются из эксплуатируемого парка и учитываются как неисправные .

Техническое обслуживание ТО-1 выполняется локомотивной бригадой при приемке-сдаче и экипировке локомотива, при остановках на железнодорожных станциях .

Техническое обслуживание ТО-2 выполняется, как правило, работниками пунктов технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ). Основные требования к организации и проведению технического обслуживания ТО-1 и ТО-2 локомотивов установлены Инструкцией по техническому обслуживанию электровозов и тепловозов в эксплуатации, утвержденной МПС России 27 сентября 1999 г. № ЦТ-685 .

Техническое обслуживание ТО-3 выполняется, как правило, в локомотивном депо приписки локомотива .

Техническое обслуживание ТО-4 выполняется с целью поддержания профиля бандажей колесных пар в пределах, установленных Инструкцией по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм, утверждённой МПС России 14 июня 1995г. № ЦТ-329. При техническом обслуживании ТО-4 выполняется обточка бандажей колесных пар без выкатки из-под локомотива. На техническое обслуживание ТО-4 локомотив зачисляется в случае, если не производится иных операций по техническому обслуживанию и ремонту локомотива, кроме обточки бандажей колесных пар .

Если обточка бандажей колесных пар совмещается с операциями по техническому обслуживанию ТО-3, текущему ремонту ТР-1 или ТР-2, локомотив на техническое обслуживание ТО-4 не зачисляется, а учитывается как находящийся на техническом обслуживании ТО-3 (текущем ремонте ТР-1, ТР-2) с обточкой .

Техническое обслуживание ТО-5а проводится с целью подготовки локомотива к постановке в запас или резерв железной дороги. Техническое обслуживание ТО-5б проводится с целью подготовки локомотива к отправке в недействующем состоянии .

Техническое обслуживание ТО-5в проводится с целью подготовки к эксплуатации локомотива, прибывшего в недействующем состоянии, после постройки, после ремонта вне локомотивного депо приписки или после передислокации. Техническое обслуживание Т0-5г проводится с целью подготовки локомотива к эксплуатации после содержания в запасе (резерве железной дороги) .

Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправности, работоспособности и ресурса локомотива* .

Текущий ремонт локомотива – ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности локомотива и состоящий в замене и восстановлении отдельных узлов и систем .

Текущий ремонт ТР-1 выполняется, как правило, в локомотивных депо приписки локомотивов. Текущий ремонт ТР-2 выполняется, как правило, в специализированных локомотивных депо железных дорог приписки локомотивов .

Текущий ремонт ТР-3 выполняется в специализированных локомотивных депо железных дорог (базовых локомотивных депо) .

Средний ремонт локомотива (СР) – ремонт выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса локомотива* .

Средний ремонт локомотивов выполняется в базовых локомотивных депо, на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов .

Капитальный ремонт локомотива (КР) – ремонт, выполняемый для восстановления эксплуатационных характеристик, исправности локомотива и его ресурса, близкого к полному. Капитальный ремонт локомотивов выполняется на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов .

Объемы и порядок выполнения обязательных работ при плановом техническом обслуживании и ремонте, браковочные признаки и допускаемые методы восстановления деталей и сборочных единиц определяются действующей эксплуатационной и ремонтной документацией, согласованной и утверждённой в установленном порядке .

Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта локомотивов приведены в таблицах 3 и 4 .

Таблица 3 – Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта тепловозов магистральных серий, использующихся в грузовом и пассажирском движении

–  –  –

ТЭП70 – ТГ6 72 10 55 120 240 480 960 ТГ21,ТГ22 72 15 75 150 300 600 1200 Таблица 4 – Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта магистральных локомотивов, использующихся в маневровой работе .

В хозяйственном, вывозном и передаточном движении, а также маневровых Тепловозов

–  –  –

и LP соответственно для каждого вида локомотивов отдельно

6.2 Определение годовой программы ремонта маневровых локомотивов

Годовая программа ремонта маневровых локомотивов:

–  –  –

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. –2-е изд., перераб. и доп .

– М.: Транспорт, 1990. – 26 1с .

2 Положение о системе технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД». Распоряжение ОАО «РЖД» от 17.01.2005 № 3р

10 «СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В ЛОКОМОТИВНОМ

ХОЗЯЙСТВЕ», «СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»

10.1 Методические указания к практическим занятиям и выполнению индивидуального задания (расчетно-графическая работа) Введение. В настоящее время остается актуальной проблема повышения качества эксплуатации и ремонта подвижного состава. Это связано прежде всего, с одной стороны, с усилением рыночной конкуренции в сфере предоставления услуг железнодорожного транспорта, а с другой, для повышения эффективности производственной деятельности .

Настоящая расчетно-графическая работа поможет будущим инженерам-механикам получить практические навыки использования простых и новых инструментов контроля и управления качеством, а также в оценке затрат на качество и эффективности систем менеджмента качества в предприятиях по эксплуатации и ремонту подвижного состава. Эти навыки необходимы будущим специалистам при разработке и внедрении СМК, планировании и организации работ по качеству, распределении ресурсов, успешной реализации мероприятий по совершенствованию деятельности организации .

Оформление расчетно-графической работы

Весь текст и имеющиеся расчеты следует записывать на одной стороне листа. На титульном листе нужно указывать название вуза, кафедры, название работы, наименование дисциплины, фамилию исполнителя и проверяющего преподавателя. Исходные данные выбираются по номеру в журнале и оформляются на следующей странице, после титульного листа, с указанием варианта задания. Содержание оформляется на странице после задания, с указанием номера страницы. За содержанием необходимо написать введение, в котором указывается суть работы, ее основные разделы. После этого можно выполнять работу по рекомендуемым методическим указаниям. Библиографический список обязателен, на который необходимо сделать ссылки в самой работе .

Расчетно-графическая работа состоит из разделов, которые имеют соответствующую нумерацию. В работе достаточно указать номер раздела и его заголовок согласно содержанию и далее вести выполнение задания .

Все таблицы, рисунки, графики должны иметь порядковую нумерацию и ссылки .

Располагать их нужно в соответствующих разделах в удобном для пользования виде .

Примерный объем расчетно-графической работы 20–25 машинописных листов формата А4. Страницы текста работы должны соответствовать формату А4 .

Текст следует располагать, соблюдая следующие размеры полей: левое – не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – не менее 15 мм, нижнее – не менее 20 мм .

При выполнении работы необходимо соблюдать равномерную плотность и четкость изображения по всему тексту пояснительной записки. После выполненных расчетов необходимо написать «Заключение», в котором отразить этапы работы и основные результаты, а также список использованных источников .

1 Общие сведения о системе менеджмента качества

Система менеджмента качества (СМК) – это комплекс систем, методов и инструментов, которые компания использует, чтобы соответствовать ожиданиям потребителей относительно выпускаемых товаров или услуг, чтобы сделать продукцию конкурентоспособной на рынке и улучшить деятельность компании в целом .

СМК – это целостная система, цель которой состоит не в контроле каждой единицы продукции, а в исключении возможных ошибок в работе, из-за которых может возникнуть брак. Для этого нужно определить, какие действия являются правильными для создания качественной продукции, и разработать инструкцию по выполнению корректных действий, а потом контролировать их .

Разработать и внедрить СМК может любое предприятие, независимо от сферы деятельности, величины штата и отрасли экономики .

Составляющими управления качества продукции являются статистические методы анализа и оценки качества продукции, статистические методы регулирования технологических процессов и статистические методы приемочного контроля .

Статистический анализ точности и стабильности технологического процесса – это установление статистическими методами значений показателей точности и стабильности технологического процесса, а также определение закономерностей его протекания во времени .

Под точностью технологического процесса понимается его свойство обеспечивать близость действительных значений параметров к нормируемым значениям, под стабильностью технологического процесса понимается его свойство обеспечивать постоянство распределения вероятностей его параметров к нормируемым значениям .

Современное управление качеством основано на использовании статистических методов. Статистическое управление качеством – совокупность методов обнаружения неслучайных факторов, позволяющая диагностировать состояние процесса, проводить его корректировку и, в конечном счете, способствующая улучшению качества продукции .

Для анализа данных в первую очередь рекомендуются специально подобранные, несложные для понимания и применения статистические методы – так называемые «семь инструментов контроля качества». К ним относятся: контрольные листки, анализ Парето, анализ причинно-следственных связей, диаграмма рассеяния, гистограмма, расслоение данных, контрольные карты. Иногда сюда включают метод экспертных оценок, а также точечный график и табличный результат контроля. Эти методы можно рассматривать как отдельные инструменты, так и как систему методов .

Инструменты контроля качества могут использоваться по отдельности и в совокупности .

Можно предложить следующую последовательность их применения:

o четко сформулировать проблему;

o определить факторы, которые влияют на возникновение данной проблемы и построить причинно-следственную диаграмму;

o провести анализ важности влияющих факторов и определить наиболее существенные из них, используя анализ Парето;

o из числа наиболее значимых факторов отбросить те, на которые нельзя повлиять или хотя бы проконтролировать в данный момент;

o определить какого типа данные необходимо проконтролировать, количественные или качественные, и разработать удобную форму контрольного листа;

o оценить разброс данных с помощью гистограммы;

o использовать расслоение данных, если фактор принимает два – четыре значения;

o установить связь и характер этой связи между факторами и показателями, характеризующими проблему;

o применить контрольные карты для управления процессом .

Подводя итог, следует отметить, что основой менеджмента качества технико-технологического процесса является высокое совершенство производства, его техники, технологии и организации, которое характеризуется способностью стабильно изготавливать продукцию в строгом соответствии с требованиями нормативной документации. При этом достижение конкурентоспособного уровня качества продукции диктует необходимость широкого применения современных методов, подходов и инструментов менеджмента качества, реализующих перспективную стратегию и идеологию управления качеством продукции .

2 Инструменты контроля и управления качеством

2.1 Причинно-следственная диаграмма Исикавы В 1953 г. профессор Токийского университета Каору Исикава, обсуждая проблему качества на одном заводе, суммировал мнение инженеров в форме диаграммы причин и результатов. Она получила название «диаграмма Исикавы» (в японской литературе эту диаграмму из-за ее формы часто именуют «рыбья кость» или «рыбий скелет») .

Причинно-следственная диаграмма Исикавы – это средство графического упорядочения факторов, влияющих на объект анализа, она дает наглядное представление не только о тех факторах, которые влияют на изучаемый объект, но и о причинноследственных связях между ними [3] .

Рекомендуемые этапы построения причинно-следственной диаграммы:

1 Определите перечень показателей качества (видов дефектов, брака), которые следует проанализировать .

2 Выберите один показатель качества и напишите его в середине правого края чистого листа бумаги. Слева направо проведите прямую линию, которая будет представлять собой «хребет» будущей диаграммы Исикавы .

3 Запишите главные причины, влияющие на показатель качества. При определении главных причин рекомендуется использовать мнемонический прием 4М... 6М .

4 Соедините линиями («большими костями») главные причины с «хребтом», расположив наиболее важные ближе к голове «рыбьего скелета». Ранжирование причин по их значимости, т.е. вероятности проявления, предполагает использование анализа Парето (он позволяет выявить причины, накопленная значимость которых находится в области 80 %) .

5 Определите и запишите вторичные причины для записанных главных причин .

Для выявления вторичных причин удобно использовать метод «мозговой атаки» .

6 Соедините линиями («средними костями») вторичные причины с «большими костями» .

7 В зависимости от глубины проводимого анализа можно достроить «кости» и более низкого порядка .

Схематически диаграмма Исикавы представлена на рис. 1 .

–  –  –

При построении причинно-следственной диаграммы рекомендуется:

выбирать такие показатели качества и такие факторы, которые можно измерить;

для того чтобы результат построения диаграммы был практически применим, разбивать причины на подпричины нужно до тех пор, пока по каждой из можно предпринять действия по устранению, иначе сам процесс их выявления превратится в бессмысленное упражнение;

проверять логическую связь каждой причинной цепочки: предыдущая стрелка по отношению к последующей всегда выступает как причина, а последующая – как следствие .

2.2 Диаграмма Парето

В 1897 г. итальянский экономист В. Парето (1845–1923) установил, что примерно 70–80 % доходов или благ в государстве в большинстве случаев принадлежит 20–30 % населения. Американский экономист М. Лоренц в 1907 г., независимо от Парето, пришел к тому же выводу, осуществив дальнейшее развитие идей Парето (помимо так называемой «столбиковой диаграммы» им было предложено использовать кумулятивную кривую, которую часто называют кривой Лоренца). Идея применения этой диаграммы для анализа причин возникновения брака и путей повышения качества принадлежит Дж. Джурану .

Назначение метода – применяется практически в любых областях деятельности. Японский союз ученых и инженеров в 1979 г. включил диаграмму Парето в состав семи методов контроля качества .

Цель метода – выявление проблем, подлежащих первоочередному решению .

Суть метода – инструмент, позволяющий выявить и отобразить проблемы, установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения этих проблем .

Различают два вида диаграмм Парето:

1) по результатам деятельности – предназначена для выявления главной проблемы нежелательных результатов деятельности;

2) по причинам – используется для выявления главной причины проблем, возникающих в ходе производства .

План действий:

определить проблему, которую надлежит решить;

учесть все факторы (признаки), относящиеся к исследуемой проблеме;

выявить первопричины, которые создают наибольшие трудности, собрать по ним данные и проранжировать их;

построить диаграмму Парето, которая объективно представит фактическое положение дел в понятной и наглядной форме;

провести анализ диаграммы Парето .

Особенности метода – принцип Парето (принцип 20/80) означает, что 20 % усилий дают 80 % результата, а остальные 80 % усилий – лишь 20 % результата. Диаграмма Парето представлена на рисунке 2 .

Общие правила построения диаграммы Парето:

- решить, какие проблемы (причины проблем) надлежит исследовать, какие данные собирать и как их классифицировать;

- разработать формы для регистрации исходных данных (например, контрольный листок);

- собрать данные, заполнив формы, и подсчитать итоги по каждому исследуемому фактору (показателю, признаку);

- для построения диаграммы Парето подготовить бланк таблицы, предусмотрев в нем графы для итогов по каждому проверяемому фактору в отдельности, накопленной суммы числа появлений соответствующего фактора, процентов к общему итогу и накопленных процентов;

Рисунок 2 – Диаграмма Парето

- заполнить таблицу, расположив данные, полученные по проверяемому фактору, в порядке убывания значимости;

- подготовить оси (одну горизонтальную и две вертикальные линии) для построения диаграммы. Нанести на левую ось ординат шкалу с интервалами от 0 до общей суммы числа выявленных факторов, а на правую ось ординат – шкалу с интервалами от 0 до 100, отражающую процентную меру фактора;

- разделить ось абсцисс на интервалы в соответствии с числом исследуемых факторов или относительной частотой;

- построить столбиковую диаграмму. Высота столбца (откладывается по левой шкале) равна числу появлений соответствующего фактора. Столбцы располагают в порядке убывания (уменьшения значимости фактора). Последний столбец характеризует «прочие», т. е. малозначимые факторы, и может быть выше соседних;

- начертить кумулятивную кривую (кривую Парето) – ломаную, соединяющую точки накопленных сумм (количественной меры факторов или процентов). Каждую точку ставят над соответствующим столбцом столбиковой диаграммы, ориентируясь на его правую сторону;

- нанести на диаграмму все обозначения и надписи;

- провести анализ диаграммы Парето .

Достоинства метода – простота и наглядность делают возможным использование диаграммы Парето специалистами, не имеющими особой подготовки .

Сравнение диаграмм Парето, описывающих ситуацию до и после проведения улучшающих мероприятий, позволяют получить количественную оценку выигрыша от этих мероприятий .

Недостатки метода – при построении сложной, не всегда четко структурированной диаграммы возможны неправильные выводы .

Ожидаемый результат – принятие решения на основании анализа диаграммы Парето .

2.3 АВС- анализ

Анализ диаграммы Парето проводят с помощью АВС-анализа. Цель анализа: выявить проблемы, подлежащие первоочередному решению, путем определения их приоритетности.

Число групп при проведении АВС-анализа может быть любым, но наибольшее распространение получило деление рассматриваемой совокупности на три группы: А, В и С, чем и обусловлено название метода (ABC-Analysis):

1) группа А – наиболее важные, существенные проблемы, причины, дефекты .

Относительный процент группы А в общем количестве дефектов (причин) обычно составляет от 60 до 80%. Соответственно устранение причин этой группы имеет большой приоритет, а связанные с этим мероприятия – самую высокую эффективность;

2) группа В – причины, которые в сумме имеют не более 20 %;

3) группа С – самые многочисленные, но при этом наименее значимые причины и проблемы .

Экономический смысл АВС-анализа сводится к тому, что максимальный эффект достигается при решении проблем, относящихся к группе А. Графическая интерпретация АВС-анализа представлена на рисунке 3 .

–  –  –

2.4 Метод экспертных оценок Основные понятия метода экспертных оценок В случаях чрезвычайной сложности проблемы, ее новизны, недостаточности имеющейся информации, невозможности математической формализации процесса решения приходится обращаться к рекомендациям компетентных специалистов, прекрасно знающих проблему, – к экспертам. Их решение задачи, аргументация, формирование количественных оценок, обработка последних формальными методами получили название метода экспертных оценок .

Эксперты – это лица, обладающие знаниями и способные высказать аргументированное мнение по изучаемому явлению .

Процедура получения оценок от экспертов называется экспертизой .

Метод экспертных оценок включает в себя три составляющие:

1. Интуитивно-логический анализ задачи. Строится на логическом мышлении и интуиции экспертов, основан на их знании и опыте. Этим объясняется высокий уровень требований, предъявляемых к экспертам .

2. Решение и выдача количественных или качественных оценок. Эта процедура представляет собой завершающую часть работы эксперта. Им формируется решение по рассматриваемой проблеме и дается оценка ожидаемых результатов .

3. Обработка результатов решения. Полученные от экспертов оценки должны быть обработаны с целью получения итоговой оценки проблемы. В зависимости от поставленной задачи изменяется количество выполняемых на этом этапе расчетных и логических процедур. Для обеспечения оперативности и минимизации ошибок на данном этапе целесообразно использование вычислительной техники .

В условиях недостаточно полной и недостоверной информации методы экспертных оценок дают вполне приемлемые результаты. В настоящее время, характеризующееся ускорением НТП, появлением новых проблем организационного, технического, экономического, социально-психологического плана, сфера применения метода расширяется .

Приведем некоторые примеры задач, при решении которых могут использоваться экспертные оценки:

- выбор вариантов технического и социально-экономического развития предприятия;

- отбор проектов при проведении тендеров;

- отбор заявок на получение грантов и разработку научных тем;

- формирование тематики НИР и ОКР;

- определение стратегических целей фирмы и т.п .

Для решения подобных задач могут использоваться различные формы проведения экспертизы:

- дискуссия;

- анкетирование;

- интервьюирование;

- «мозговой штурм»;

- совещание;

- деловая игра и др .

Иногда различные формы используются в комплексе .

Одной из наиболее перспективных форм проведения экспертного оценивания считается метод Дельфы .

Метод Дельфы – это набор процедур, выполняемых в определенной последовательности с целью формирования группового мнения о проблеме, характеризующейся недостаточностью информации для использования других методов .

Метод Дельфы – это метод группового анкетирования. Используемые процедуры характеризуются тремя основными чертами: анонимностью, регулируемой обратной связью и групповым ответом. Обратная связь осуществляется за счет проведения нескольких туров опроса, причем результаты каждого тура обрабатываются статистическими методами и сообщаются экспертам. Во втором и последующих турах эксперты аргументируют свои ответы. Таким образом, в последующих турах эксперты могут пересмотреть свои первоначальные ответы. От тура к туру ответы экспертов носят все более устойчивый характер и, в конце концов, перестают изменяться, что служит основанием для прекращения опросов .

Практика показывает, что обычно проводится три-четыре тура опросов, так как в дальнейшем оценки перестают изменяться .

Этапы подготовки и проведения экспертизы

Качество получаемых экспертных оценок в значительной степени определяется подготовкой экспертизы, а также применяемыми методами обработки информации, получаемой от экспертов .

Единых правил подготовки и проведения экспертизы нет .

Однако можно выделить основные этапы ее подготовки и проведения.

К ним относятся:

- формулировка цели экспертного анализа;

- формирование группы организаторов экспертизы;

- разработка процедур проведения экспертной оценки;

- подбор экспертов;

- получение экспертных оценок;

- обработка результатов опроса и анализ полученных данных;

- установление степени достижения цели экспертизы .

С точки зрения изучаемой дисциплины наибольший интерес представляют два этапа: получение экспертных оценок, обработка результатов опроса и анализ полученных данных .

Получение экспертных оценок. Понятие шкалы. Типы шкал

Рациональное использование информации, получаемой от экспертов, возможно при условии преобразования ее в форму, удобную для дальнейшего анализа .

Формализация информации, получаемой от экспертов, должна быть направлена на подготовку решения таких задач, которые не могут быть в полной мере описаны математически .

Одна из главных трудностей при оценивании состоит в том, что помимо явлений, объектов, факторов, состояние которых может быть выражено количественно (в руб., $, кг, км, % и т.п.), приходится оценивать качественные факторы, уровень которых нельзя точно определить. Часть информации, не поддающуюся количественному измерению, необходимо представить в виде косвенных оценок .

Если эксперт способен сравнить и оценить какие-либо объекты, явления, факторы, варианты действий, приписав каждому из них какое-либо число, то говорят, что он обладает определенной системой предпочтений .

В зависимости от того, по какой шкале заданы эти предпочтения, экспертные оценки содержат больший или меньший объем информации и обладают различной способностью к математической формализации .

Шкала – это инструмент (принятая система правил) оценки (измерения) какихлибо объектов или явлений .

Различают четыре типа шкал:

1. Номинальная шкала. Реализует простейший тип измерения. В этом случае проводится сравнение свойств объекта (явления) с каким-либо признаком-эталоном, результатом является упорядочение по двухэлементной шкале, где каждому из объектов (явлений) присваивается балл, равный нулю либо единице .

Примером измерения по номинальной шкале может служить проведение зачета. В этом случае эксперт-преподаватель оценивает уровень знаний студентов и выносит решение: зачет (объекту-студенту присваивается балл, равный нулю) или незачет (объекту-студенту присваивается балл, равный единице) .

2. Порядковая шкала. Цель состоит в упорядочении объектов (явлений), а точнее, в выявлении с помощью экспертов скрытой упорядоченности, которая, по предположению, присуща множеству объектов. Результатом оценки является решение о том, что какой-либо объект (явление) предпочтительнее другого в отношении какого-то критерия .

Примером может служить определение жюри победителей и призеров какоголибо конкурса. Здесь эксперты должны решить, что участник, занявший первое место, оказался предпочтительнее (с точки зрения целей конкурса) участника, занявшего второе место. Участник, занявший второе место, в свою очередь, признается лучшим по отношению к третьему и т.д .

3. Интервальная шкала. Оценка по данной шкале позволяет не только определить, что один объект (явление) предпочтительнее другого, но также определить: на сколько предпочтительнее. Нулевая точка и единица измерения выбираются при этом произвольно .

Примером оценки по интервальной шкале является проведение экзамена. Здесь эксперт-преподаватель, оценивая уровень знаний студентов, должен не только решить, что один студент знает материал лучше другого, но сказать: на сколько лучше. Измерение фактически производится по шкале из четырех баллов («неудовлетворительно», «удовлетворительно», «хорошо», «отлично»). При этом уровень знаний, соответствующий нулевому баллу (нулевая точка) не известен .

Измерение по интервальной шкале используется при выставлении экспертамисудьями оценок в таких видах спорта, как фигурное катание, прыжки в воду, художественная и спортивная гимнастика .

4. Шкала отношения. В данном случае предполагается, что известно абсолютное значение свойств объекта, т.е. известна истинная нулевая точка. Шкала используется для тех факторов, которые могут быть представлены количественно .

Например, при помощи такой шкалы эксперты могут оценить размер прибыли, которая может быть получена в результате реализации какого-либо проекта .

В зависимости от существа исследуемых объектов для их оценки могут быть использованы различные шкалы .

Такие факторы как затраты, прибыль, время могут быть оценены по шкале отношения или интервальной шкале (например, в рублях, днях, баллах) .

Для оценки таких факторов как срок окупаемости или сравнительная эффективность может быть использована интервальная или порядковая шкала .

Качественные, например, социальные или политические факторы могут оцениваться по порядковой или номинальной шкале .

Способы измерения объектов

Перейдем к рассмотрению вопросов формирования экспертных оценок, а именно к рассмотрению способов (техники) измерения объектов .

В первую очередь нас будут интересовать способы измерения, позволяющие расположить объекты на порядковой или интервальной шкале, поскольку именно такой тип оценок чаще всего используется при проведении экспертизы. Это объясняется тем, что оценка по номинальной шкале предполагает лишь два варианта ответов – ДА, НЕТ .

По шкале отношения измеряются факторы, имеющие количественный характер. Значения этих факторов часто можно получить расчетным путем без использования экспертных оценок .

Выделим способы измерения объектов, наиболее часто применяемые при оценке по порядковой или интервальной шкале: ранжирование, парное сравнение, непосредственная оценка .

1. Ранжирование – это расположение объектов в порядке возрастания или убывания какого-либо присущего им свойства. Ранжирование позволяет выбрать из исследуемой совокупности факторов наиболее существенный .

Результатом проведения ранжирования является ранжировка .

Если имеется n объектов, то в результате их ранжирования j-м экспертом каждый объект получает оценку xij – ранг, приписываемый i-му объекту j-м экспертом .

Значения xij находятся в интервале от 1 до n. Ранг самого важного фактора равен единице, наименее значимого – числу n .

Ранжировкой j-го эксперта называется последовательность рангов x1j, x2j, …, xnj .

Достоинством метода является его простота, а недостатком –ограниченные возможности использования. При оценке большого количества объектов экспертам очень трудно строить ранжированный ряд, поскольку приходится учитывать множество сложных связей .

От этого недостатка свободен следующий метод .

2. Парное сравнение – это установление предпочтения объектов при сравнении всех возможных пар. Здесь не нужно, как при ранжировании, упорядочивать все объекты, необходимо в каждой из пар выявить более значимый объект или установить их равенство .

Парное сравнение можно проводить при большом числе объектов, а также в тех случаях, когда различие между объектами столь незначительно, что практически невыполнимо их ранжирование .

При использовании метода чаще всего составляется матрица размером n х n, где n – количество сравниваемых объектов. Общий вид матрицы парных сравнений представлен в виде таблицы 1 .

–  –  –

При сравнении объектов матрица заполняется элементами aij следующим образом:

(1) n Сумма a (по строке) в данном случае позволяет оценить относительную ij j 1 значимость объектов. Тот объект, для которого сумма окажется наибольшей, может быть признан наиболее важным (значимым) .

n Суммирование можно производить и по столбцам ( aij ),тогда самым сущеi 1 ственным будет фактор, набравший наименьшее количество баллов .

3. Непосредственная оценка. Часто бывает желательным не только упорядочить (ранжировать объекты анализа), но и определить, насколько один фактор более значим, чем другие .

В этом случае диапазон изменения характеристик объекта разбивается на отдельные интервалы, каждому из которых приписывается определенная оценка (балл), например, от 0 до 10 .

Именно поэтому метод непосредственной оценки иногда именуют также балльным методом .

Смысл метода состоит в том, что эксперт помещает каждый из анализируемых объектов в определенный интервал (приписывает балл). Измерителем при этом является степень обладания объекта тем или иным свойством .

Число интервалов, на которые разбивается диапазон изменения свойства, может быть различным для разных экспертов. Кроме того, метод разрешает давать одну и ту же оценку (т.е. помещать в один и тот же интервал) различным объектам .

Обработка результатов опроса экспертов

Перейдем к рассмотрению процедур, выполняемых на этапе обработки результатов опроса .

На базе оценок экспертов получается обобщенная информация об исследуемом объекте (явлении) и формируется решение, задаваемое целью экспертизы. При обработке индивидуальных оценок экспертов используют различные количественные и качественные методы. Выбор того или иного метода зависит от сложности решаемой проблемы, формы, в которой представлены мнения экспертов, целей экспертизы .

Чаще всего при обработке результатов опроса используются методы математической статистики .

В зависимости от целей экспертизы при обработке оценок могут решаться следующие проблемы:

- формирование обобщенной оценки;

- определение относительных весов объектов;

- установление степени согласованности мнений экспертов и др .

Далее рассмотрим более подробно методы решения каждой из перечисленных задач .

–  –  –

2.5 Корреляционно-регрессионный анализ (диаграмма разброса) Основные понятия корреляционно-регрессионного анализа Диаграмма разброса (рассеивания) – это инструмент, позволяющий определить вид и тесноту связи между парами соответствующих переменных .

Эти две переменные х и у могут относиться:

а) к характеристике качества у и к влияющему на нее фактору х;

б) к двум различным характеристикам качества х и у;

в) к двум факторам х и у, влияющим на одну характеристику качества z .

Для выявления связи между ними и служит диаграмма разброса (рассеивания), которую также часто называют полем корреляции .

Понятие корреляции появилось в середине XIX века в работах английских статистиков Ф. Гальтона и К. Пирсона .

Понятие регрессии также введено Ф. Гальтоном, который, изучая связь между ростом родителей и их детей, обнаружил явление «регрессии к среднему» – рост детей очень высоких родителей имел тенденцию быть ближе к средней величине .

Теория и методы корреляционного анализа используются для выявления связи между случайными переменными и оценки ее тесноты .

Основной задачей регрессионного анализа является установление формы и изучение зависимости между переменными .

В общем случае две величины могут быть связаны функциональной зависимостью, либо зависимостью другого рода, называемой статистической, либо быть независимыми .

Статистической называется зависимость, при которой изменение одной из величин влечет изменение распределения другой .

Статистическая зависимость, при которой изменение одной из величин влечет изменение среднего значения другой, называется корреляционной .

Корреляционные зависимости занимают промежуточное положение между функциональной зависимостью и полной независимостью переменных .

Между величинами, характеризующими экономические явления, в большинстве случаев существуют зависимости, отличные от функциональных. Пусть, например, мы рассматриваем зависимость величины Y от величины x – y(x) .

Невозможность выявления строгой связи между двумя переменными объясняется тем, что значение зависимой переменной Y определяется не только значением переменной x, но и другими (неконтролируемыми или неучтенными) факторами, а также тем, что измерение значений переменных неизбежно сопровождается некоторыми случайными ошибками .

Вследствие этого корреляционный анализ широко используется при установлении взаимосвязи экономических показателей .

Итак, если с увеличением x значение зависимой переменной Y в среднем увеличивается, то такая зависимость называется прямой или положительной .

Если среднее значение Y при увеличении x уменьшается, имеет место отрицательная или обратная корреляция .

Если с изменением x значения Y в среднем не изменяются, то говорят, что корреляция – нулевая .

Часто при исследовании взаимосвязи между какими-либо показателями, представляют изучаемый объект в виде так называемого «черного (кибернетического) ящика» .

Самый простой случай – изучение связи между одной переменной x, которую называют фактором (входной переменной, независимой переменной), и переменной Y, которую называют откликом (реакцией, зависимой переменной). Ситуации соответствует рисунок 4 .

–  –  –

Собственно говоря, на протяжении столетий ученые (особенно, естествоиспытатели) используют подобные приемы, т.е. наблюдают, что произойдет с явлением, процессом (с откликом Y), если изменять значения влияющих на процесс факторов (переменных x) .

Корреляционным полем называется множество точек {Xi, Yi} на плоскости XY (рисунки 6 и 7) .

Если точки корреляционного поля образуют эллипс, главная диагональ которого имеет положительный угол наклона (/), то имеет место положительная корреляция (рис. 6) .

Если точки корреляционного поля образуют эллипс, главная диагональ которого имеет отрицательный угол наклона (\), то имеет место отрицательная корреляция (рис. 7) .

Рисунок 6 – Пример корреляционного поля (положительная корреляция) Рисунок 7 – Пример корреляционного поля (отрицательная корреляция) Если же в расположении точек нет какой-либо закономерности, то говорят, что в этом случае наблюдается нулевая корреляция .

–  –  –

Связь зависимой переменной с одной или несколькими независимыми переменными описывается с помощью уравнения регрессии:

. (11) Это уравнение показывает, каково будет в среднем значение y, если переменные x примут конкретные значения .

Если независимая переменная одна, то регрессия называется парной .

Построение уравнения регрессии включает два этапа:

1) определение вида зависимости (этап спецификации);

2) определение коэффициентов регрессии (этап идентификации) .

Предположим, на этапе спецификации установлено, что между величинами x и y существует линейная зависимость. Реальные значения y будут отличаться от этой теоретической зависимости .

В общем случае линейное уравнение связи двух переменных, учитывающее случайные отклонения, можно представить в виде:

, (12) где – отклонение от теоретически предполагаемого значения;

и – неизвестные параметры (коэффициенты регрессии) .

В уравнении (12) можно выделить две части:

1) систематическую ( ), где характеризует некоторое среднее значение y для данного значения x;

2) случайную () .

Коэффициенты и описывают вид зависимости для генеральной совокупности. Так как при выполнении подобных исследований всегда имеют дело с выборочной совокупностью, то истинные значения параметров и являются неизвестными, и мы можем говорить лишь об их оценках .

Обозначим эти оценки, соответственно, а и b, тогда уравнение регрессии с оцененными параметрами:

–  –  –

Величина влияния фактора на исследуемый отклик может быть оценена при помощи коэффициента линейной парной корреляции, характеризующего тесноту (силу) линейной связи между двумя переменными .

Коэффициент линейной парной корреляции:

(14)

Коэффициент обладает следующими свойствами:

1) не имеет размерности, следовательно, сопоставим для величин различных порядков;

2) изменяется в диапазоне от –1 до +1. Положительное значение свидетельствует о прямой линейной связи, отрицательное – об обратной. Чем ближе абсолютное значение коэффициента к единице, тем теснее связь. Считается, что связь достаточно сильная, если коэффициент по абсолютной величине превышает 0,7, и слабая, если он менее 0,3 (см. табл. 2) .

Величина r2 называется коэффициентом детерминации. Он определяет долю вариации одной из переменных, которая объясняется вариацией другой переменной .

Для характеристики тесноты связи можно пользоваться таблицей 2 .

Таблица 2 – Количественные критерии оценки тесноты связи

–  –  –

Для расчета коэффициента корреляции необходимо заполнить таблицу 3 .

Таблица 3 – Данные для расчета коэффициента корреляции .

№ x y п/ п n

–  –  –

В процессе ремонта или эксплуатации подвижного состава (на своем рабочем месте) вы сталкиваетесь с причинами возникновения дефектов и/или брака которые чаще всего кроются в:

1) Низкое качество поставляемых и изготавливаемых комплектующих;

2) Опыт и квалификация рабочих;

3) Отсутствие запаса комплектующих на складе;

4) Поставка некачественного инструмента;

5) Некачественное выполнение динамической формовки коллектора;

6) Неисправность испытательного стенда;

7) Отсутствие контроля соблюдения технологической дисциплины со стороны мастера;

8) Низкая заработная плата рабочих;

9) Не ритмичная замена и ремонт изношенного оборудования;

10) Погрешность измерения параметров;

11) Не благоприятный психологический климат в коллективе;

12) Не регулярная поставка инструмента согласно поданным заявкам;

13) Ошибки в формировании ремонтного листа;

14) Организация рабочего места и сосредоточенности рабочего;

15) Отсутствие специалистов в области качества;

16) Отсутствие вознаграждений за труд рабочих;

17) Трудовая дисциплина;

18) Контроль за безопасностью;

19) Нормы времени;

20) Знание техники безопасности;

21) Проверка оборудования и инструментов перед работой;

22) Привлечение рабочих на непрофильные работы и др .

В задаче требуется: Составить свой список причин возникновения того или иного дефекта и/или брака (проблемы) в процессе эксплуатации или ремонте подвижного состава и рассортировать причины возникновения дефектов (брака) по следующим категориям:

причины, обусловленные качеством применяемых материалов, комплектующих;

причины, обусловленные влиянием используемого оборудования и инструмента;

причины, обусловленные методом;

причины, обусловленные влиянием контроля;



Pages:   || 2 |


Похожие работы:

«ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ" Департамент пути и сооружений Утверждаю: Вице-президент ОАО "РЖД" С.Ю. Иванов "17" июня 2005г. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА РЕМОНТА КАМЕННЫХ, БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ Москва 200...»

«КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ 2018 Версия 1.3 ООО "Металлоизделия и комплектующие" САРАТОВ-2018 СОДЕРЖАНИЕ О КОМПАНИИ...3-4 НАСТЕННЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ШКАФЫ..5-10 НАПОЛЬНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ШКАФЫ..11-14 РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЦОД н...»

«Государственное управление. Электронный вестник Выпуск № 67. Апрель 2018 г. Никулина И.Е., Николаенко В.С. Государственное регулирование сферы информационных технологий в Российской Федерации * Никулина Ирина Евгеньевна — доктор экономических наук, профессор, Томский политехнический университе...»

«УДК 620.193:678.026.3 Т.С. ТИХОМИРОВА, А.Н. РАССОХА, канд. техн. наук, НТУ “ХПИ” ВЛИЯНИЕ МЕТОДА ПОДГОТОВКИ СТАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА СВОЙСТВА АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ У статті наведено результати порівн...»

«ФЕДЕРАЛЬНО Е АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ ГОСТР НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ 54090— РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Интегрированная логистическая поддержка КАТАЛОГИ И ПЕРЕЧНИ ПРЕДМЕТОВ СНАБЖЕНИЯ Структура и состав данных И здание оф и ц иа...»

«Правила проведения акции "Мой театральный момент Арарат" Настоящая акция под названием "Мой театральный момент Арарат" (далее – "Акция") проводится в целях информирования посетителей страницы официального сайта ЗАО "П.Р.Русь" www.pernod-ricard-rouss.com, расположенной по адресу: graniteatra....»

«Г о с го р те х н а д зо р Р о сси и Ф Н ТЦ "П р о м ы ш л ен ная безопасно сть" Нормативные документы Госгортехнадзора России Нормативные документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа природных ресурсов Направление подготовки: 21.04.01 "Нефтегазовое дело" Профиль подготовки "Управление...»

«МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC) ГОСТ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ IEC 60730-2-13СТАНДАРТ...»

«Dell G3 15 Настройки и технические характеристики Модель компьютера: Dell G3 3579 нормативная модель: P75F нормативный тип: P75F003 Примечания, предостережения и предупреждения ПРИМЕЧАНИЕ: Пометка ПРИМЕЧАНИЕ указывает на важную информацию, которая...»

«10.01.2019 Микросхема интегральная 1508ПЛ8Т ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ _АО НПЦ "ЭЛВИС" support@elvees.com, www.multicore.ru 10.01.2019 АННОТАЦИЯ Микросхема интегральная 1508ПЛ8Т представляет собой двухканальный цифровой вычислительный синтезатор (ЦВС, DDS, Direct Digital Synthesizer). Обеспеч...»

«XXI Международная научная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ" Секция 3: МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ ПОКОЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ СВМПЭ ПА...»

«НАУЧНЫЙ ЦЕНТР "АЭТЕРНА" АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ КОЛЛЕКТИВНАЯ МОНОГРАФИЯ ВЫПУСК 4 Уфа АЭТЕРНА УДК 00(082) ББК 65.26 А 38 Рецензенты: 1. Прошин И.А., д.т.н., проф.2. Шлахов С.М., д.ф-м.н., пр...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа природны...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение среднего и профессионального образования "АРХАНГЕЛЬСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I (ГОУ СПО "АЛТК Императора Петра I) МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОР...»

«Ультразвуковая допплеровская диагностика в клинике под редакцией Ю.М. Никитина и А. И. Труханова ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 1. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДОППЛЕРОГРАФИИ А.И. Труханов Глава 2. НОВЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ А. В. Зубарев Глава 3. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ Д...»

«Председателю Совета Регионального отделения политической партии "Справедливая Россия" в городе -й Санкт-Петербурга ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА Шишкиной М.А. КОМИТЕТ ПО ИНВЕСТИЦИЯМ САН КТ-П ЕТЕ РБУ РГА Председателю...»

«KIT-EMM300 Electrical Measurement Module Kit with Docking Station Инструкции Введение Electrical Measurement Module with Docking Station (Прибор) — это принадлежность для электрических измерений, выполняемых с помощью проверяемых устройств давления (DUT), таких...»

«Электропечи Astor CZ-1780 B: Инструкция пользователя Мультифункциональная электрическая печь с конвекцией, грилем и вертелом ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАНИЯ CZ-1780 220-240V/50Hz, 2800W, 80L _RU_ Компания ASTOR рада представить 9-режимную электрическую печ...»

«Документация для Клиентов Версия 3.4 от 06.12.2018 Содержание Термины и определения Что такое 1С-Коннект? 1. Программа 1С-Коннект 2.2.1. Авторизация в программе 2.2. Запуск программы. 2.3. Общее описание программы. 2.4. Вкладка Коллеги. 2.5. Вкладка Конференции. 2.6. Наст...»

«МИНИСТЕРСТВО Заместителю исполнительного СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНОдиректора Ассоциации КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА "Национальное объединение РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНСТРОЙ РОССИИ) строителей" ФЕДЕРАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ" С.В. Пугач...»

«РПБ № 84035624.02.37104 стр. 3 Масла моторные для дизельных двигателей G-Profi MSF Действителен до 27.01.2020 г. из 15 по СТО 84035624-149-2014 1. Идентификация химической продукции и сведения о производителе или поставщике 1.1. Идентификация химической...»

«ГУМЕНЮК АНТОН СЕРГЕЕВИЧ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА С ПОНИЖЕННОЙ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ 05.27.01 -Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микрои наноэлектроника, приборы на квантовых эффек...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.