СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx3

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 18.06.2011, 16:47   #1 (ссылка)
Crow indian
 
Аватар для Admin


Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 42
Сообщений: 28,791
Поблагодарил: 397 раз(а)
Поблагодарили 5851 раз(а)
Фотоальбомы: 2566
Записей в дневнике: 647
Загрузки: 672
Закачек: 274
Репутация: 126089

Тема: [05-2010] Средства теплового контроля КТСМ и АСК ПС ходовых частей подвижного состава


Средства теплового контроля КТСМ и АСК ПС ходовых частей подвижного состава


К.Б. ГРИГОРЬЕВ, начальник отдела Департамента вагонного хозяйства ОАО «РЖД»
А.А. МИРОНОВ, генеральный директор ООО «Инфотэкс АТ»
В.Л. ОБРАЗЦОВ, главный технолог


В 2005 г. в журнале «Автоматика, связь, информатика» № 3 и 5 опубликованы две статьи, посвященные анализу эксплуатации средств теплового контроля (СТК) подвижного состава. За истекшие годы на железных дорогах России появился подвижной состав нового поколения: локомотивы, грузовые и пассажирские вагоны с коническими роликовыми подшипниками кассетного типа, в том числе скоростные вагоны Тверского вагоностроительного завода, курсирующие в фирменных поездах «Невский экспресс», «Буревестник», «Северодвинск», а также высокоскоростные пассажирские электропоезда Velaro RUS «Сапсан» немецкого концерна siemens и ALLEGRO французского концерна Alstom. Существенно изменился и парк средств теплового контроля - все физически изношенные и морально устаревшие системы ПОНАБ и ДИСК заменены на микропроцессорные комплексы КТСМ, которые на всех железных дорогах объединены в автоматизированные системы централизованного контроля подвижного состава АСК ПС. Перспективные направления совершенствования средств теплового контроля КТСМ-02 и АСК ПС были опубликованы в журналах «АСИ», 2005 г., № 12 и 2009 г., № 1. Проанализируем результаты эксплуатации КТСМ и АСК ПС за последнее десятилетие.

К началу 2010 г. на железных дорогах России эксплуатировались 4755 комплектов КТСМ (99,9 % всех СТК), в том числе 1668 комплектов (35 %) микропроцессорных средств контроля пятого поколения КТСМ-02 (рис. 1). Как видно из диаграммы, в 1999-2001 гг. было изъято из эксплуатации или модернизировано средствами КТСМ-01 все постовое оборудование устаревших установок ПОНАБ-3. После разработки универсального варианта КТСМ-01 Д с микропроцессорным периферийным контроллером ПК-02ПД в 2002-2006 гг. были модернизированы все установки ДИСК-Б. В 2008-2009 гг. по решению руководства ОАО «РЖД» для создания 266 комбинированных пунктов контроля буксовых узлов локомотивов все КТСМ-01 Д поставляли с новым напольным оборудованием ДИСК-Б в соответствии с чертежом 78Б.11-01/02. С 2004 г. дороги оснащали многофункциональными микропроцессорными комплексами КТСМ-02 с более совершенными микропроцессорными контроллерами ПК-05 и оригинальными напольными камерами КНМ-05 (чертеж ИН7.360.000). По сравнению с опытными образцами в серийных камерах улучшена виброзащита приемных капсул, повышена термостабильность болометров, оптимизирован обогрев узла заслонки и входного окна, введена разветвленная диагностика всех составных частей КТСМ-02.

Общее количество средств теплового контроля на дорогах возросло в 1,5 раза - с 3075 комплектов в 1999 г. до 4755 в 2009 г. По мере внедрения новой техники специалисты ООО «Инфотэкс АТ» совершенствовали прикладное программное обеспечение микропроцессорных контроллеров и технологию обслуживания КТСМ работниками дистанций. Эти мероприятия существенно снизили затраты времени на регламентное обслуживание технических средств контроля, сократили количество отказов оборудования СТК, общее время простоя и время, непосредственно затрачиваемое обслуживающим персоналом на устранение отказов как в абсолютном, так и в относительном исчислении (рис. 2).


Среднегодовое количество отключений средств теплового контроля из работы в расчете на 10 комплектов сократилось в 11,5 раз - с 17,2 случаев в 1999 г. до 1,5 в 2008 г., а время простоя в 17,3 раза - с 69,1 до 4,0 ч. По вине работников хозяйств пути и сооружений, а также электроснабжения происходит до 20 % всех отключений СТК, а из-за отказов оборудования и некачественного выполнения обслуживания устройств работниками дистанций СЦБ - 80 %. Устойчивая тенденция к снижению количества отказов наблюдается с 2004 г. по всем составным частям средств теплового контроля, когда на дистанциях приступили к полной замене изношенного оборудования, а доля КТСМ достигла 50 % общего количества (рис. 3 и 4). Относительное количество «чистых» отказов из-за возникновения неисправностей оборудования меньше общего количества нарушений его работоспособности на 30 %, а время простоя соответственно на 40 % меньше в сравнении с данными (см. рис. 2), учитывающими все отключения и простои из-за отказов, отключения электроэнергии, а также при капитальном ремонте пути и модернизации СТК.


При общем снижении количества отказов средств теплового контроля наиболее уязвимым, как и 10 лет назад, является напольное оборудование, на которое приходится до 50 % всех отказов. За эти годы количество отказов станционного оборудования сократилось с 14 до 5 %, а количество отключений электроэнергии - с 20 до 7 %.

Надежность средств теплового контроля буксовых узлов и тормозов может быть оценена рядом показателей: вероятностью безотказной (исправной) работы p(t), вероятностью отказа g(t)=1-p(t), интенсивностью отказов Л(t) или параметром потока отказов co(t), средней наработкой на отказ (временем работы между отказами) Тт, коэффициентами готовности Кг и использования Ки.

В отчетах дистанций, служб и департамента содержатся такие параметры, как количество эксплуатируемых изделий Nстк, общее количество отказов СТК за период эксплуатации Nотк, общее время их простоя/восстановления Тв.


Рассчитаем основные показатели эксплуатационной надежности средств теплового контроля, имеющиеся в отчетах Департамента автоматики и телемеханики за 1999-2008 гг., по известным из теории формулам [1], не учитывая отключения оборудования по вине смежных служб (см. таблицу).

Так, в 2008 г. при круглосуточной эксплуатации годовой фонд рабочего времени всех средств равен:

Тр.в. в = NjTг = 4588 * 8760 = 40 190 880 ч,

а суммарное время исправном работы:

ТИ = Трв-Т =40 190 880-1334,2 = 40189 545,8 ч.

Среднее время наработки Тт всех средств в расчете на годовой период эксплуатации, если не учитывать время простоя по прочим причинам, равно отношению суммарного времени исправной работы Ти к количеству отказов Nотк. В расчете на все изделия получим:

Тт = 40 189 545,8/562 = 71 511,6 ч или 15,6 ч на одно изделие, т. е. из 4588 комплектов средств теплового контроля через каждые 15,6 ч одно из изделий на сети дорог может быть в неработоспособном состоянии. Интенсивность отказов равна: Л(t) = 562/4588 * 8760 .

Вероятность безотказной работы СТК в течение месяца: p(t) = e-W"tm = 0,99.

Вероятность возникновения отказа в течение месяца:

q(t) = 1-p(t) = 0,01 (примерно 1 отказ на 100 изделий). Среднее время устранения одного отказа

Т =1334,2/562 = 2,374.

Коэффициент готовности средств теплового контроля Кг равен отношению общего времени исправной работы изделия к сумме общего времени исправной работы и времени восстановления отказов: Кг = (4 018 945,8-1334,2)/ /40 190 880 = 0,99.


Коэффициент использования Ки равен отношению суммарного времени исправной работы Ти к сумме времени исправной работы, времени устранения отказов Тотк и дополнительных простоев Тдоп, взятых за один и тот же период: К = 40 189 545,8/(40 189 545,8 + 1854) = 0,999.
В результате получено: коэффициенты готовности СТК и использования равны Кг = Ки. Аналогичные расчеты по данным за 1999 г. показали, что:

Т = 7095,2 ч; Щ = 1,4-1 (Г4 ч~1; p(t) = 0,9; q(t) = 0,1 (1 отказ на 10 изделий).

Из этих расчетов можно сделать вывод, что надежность средств теплового контроля после модернизации или замены ПОНАБ-3 и ДИСК-Б на КТСМ возросла в 10 раз. Для оперативного анализа надежности этих средств, кроме используемых в хозяйстве показателей количества отказов и времени простоя в расчете на одно изделие, достаточно применять среднее время устранения одного отказа Тотк , которое оценивает качество обслуживания и ремонта КТСМ на дистанциях (рис. 5).

Показатели надежности КТСМ по количеству отказов и времени простоя в расчете на 1 комплект выше среднесетевых на Забайкальской, Октябрьской и Дальневосточной дорогах соответственно в 3; 2 и 1,6 раза, а по превышению среднего времени устранения одного отказа еще на Сахалинской, Северной, Красноярской и Юго-Восточной дорогах. Имеется положительная динамика снижения простоев подвижных единиц за 2-3 года на Октябрьской, Калининградской, Куйбышевской, Свердловской, Южно-Уральской, Забайкальской, Дальневосточной и Сахалинской дорогах.

Благодаря вводу в эксплуатацию 990 новых пунктов контроля и переносу перегонного оборудования на новые координаты пути сократилось среднее расстояние между установленными средствами теплового контроля с 32,2 км в 2003 г. до 23,8 км в 2008 г., повысились пороги тревожной сигнализации АРМ ЛПК и сократилось количество задержек поездов в пути следования с перегревом буксовых узлов (рис. 6).

Относительное количество задержек поездов по показаниям этих средств и отцепок вагонов с перегревом буксовых узлов (соответственно на 1 и 10 тыс. проконтролированных поездов) при прочих равных условиях изменялось в зависимости от настройки пороговых значений тревожной сигнализации: по сравнению с 2001 г. резкий рост произошел в 2003 г. после понижения порогов. В последующие годы пороговые значения срабатывания тревожной сигнализации по мере наращивания объемов внедрения КТСМ постепенно достигли уровня 2002 г. При этом КТСМ-01 (01Д) и КТСМ-02 имели разные пороги.

В 2006 г. количество отцепок вагонов опять выросло. Это связано с началом массовых поставок на дороги КТСМ-02, которые более адекватно, чем КТСМ-01 Д, отражают тепловое состояние подшипников.

Относительное количество отцепок вагонов в пути следования снизилось во второй половине 2008 г. за счет повышения порогов тревожной сигнализации КТСМ-02.
Перед пунктами технического обслуживания вагонов (ПТО) размещено не более 15 % всех средств теплового контроля. При введении дополнительных признаков оценки состояния буксовых узлов, таких как «Динамика нагрева» -Тр.О (Д) и «Приработка» -Тр.О (П), доля отцепок вагонов на ПТО увеличилась до 60 % общего количества.

Во второй половине 2009 г. снизились необоснованные задержки поездов на главных направлениях Октябрьской, Горьковской, Свердловской и Западно-Сибирской дорогах в результате перевода всех КТСМ-02 на контроль букс в градусах Цельсия в соответствии с версией ПО 2.0.7.6.

Частота перегрева буксовых узлов имеет сезонный характер: весной количество показаний КТСМ в 2 раза выше, а осенью в 1,25 раза выше, чем летом (рис. 7). То же самое касается и отцепок вагонов.


В умеренном климате количество задержек поездов и отцепок вагонов из-за перегрева буксового узла и неполадок тормозов существенно ниже, чем на дорогах, находящихся в резко континентальном климате. На участках дорог со сложным профилем и большой долей кривых буксы греются чаще, чем на дорогах с преобладанием равнинных участков. Это объясняется тем, что в кривых возникают дополнительные осевые нагрузки на подшипники. Чаще всего перегрев букс фиксировался на нечетных осях вагонов, курсирующих на дорогах Севера (включая северные направления Октябрьской дороги), Урала, Сибири и Дальнего Востока, где наиболее суровые условия эксплуатации (рис. 8 и 9).


Существенно снизить количество задержек поездов на Западно-Сибирской дороге удалось только после введения повышенных порогов тревожной сигнализации Тр.1. При этом были учтены такие факторы, как более высокие скорости и длины участков безостановочного движения грузовых поездов, высокая доля кольцевых маршрутов с вагонами нового поколения, оборудованных коническими подшипниками кассетного типа. Такой риск был оправдан и в связи с более низкой частотой отцепок вагонов на дороге из-за перегрева буксового узла. На Горьковской дороге, а также дорогах Сибири и Дальнего Востока отцепок в 1,5-2 раза больше, чем в среднем по сети. «Лидером» же является Куйбышевская дорога, где такой показатель в 3 раза выше среднесетевого.

За последние три года сократилось количество задержек поездов по показаниям КТСМ из-за заторможенных колесных пар и тележек грузовых вагонов. Это произошло в основном за счет внедрения КТСМ-02, снижения количества показаний, что имеется кратковременный нагрев элементов колес при служебном торможении, в том числе на участках размещения КТСМ (рис.10).

Отказы тормозного оборудования, вызывающие неполный (замедленный) отпуск тормозов, также имеют сезонный характер. Наибольшее количество задержек из-за неполадок в тормозной системе происходит на Приволжской, Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной дорогах, на которых еще велика доля КТСМ-01Д (от 60 до 90 %) с ориентацией ИК-оптики вспомогательных напольных камер на ступицы колес. На дорогах, где доля КТСМ-02 от 35 до 50 %, количество показаний, что имеются заторможенные вагоны, значительно ниже, чем в среднем по сети за счет меньшего количества показаний нагрева элементов колес при служебном торможении, в том числе и на контрольном участке пути.

За последние три года в связи с изменением структуры парка средств теплового контроля и повышением порогов тревожной сигнализации снизилось количество показаний КТСМ из-за нагрева букс локомотивов в 2 раза, из-за нагрева букс и шкивов пассажирских вагонов в 5,7 раза.


На комбинированных пунктах контроля буксовых узлов локомотивов в параллельном режиме эксплуатируются КТСМ-01Д (КТСМ-01) и КТСМ-02 с основными напольными камерами, но с разной ориентацией ИК-оптики на корпуса букс. Таким образом, не нарушая безопасность движения, снижается количество необоснованных задержек поездов при рабочем нагреве подшипников локомотивов. При этом сохраняется контроль буксовых узлов вагонов и моторвагонного подвижного состава. Такие пункты должны создаваться через 80-100 км на всех грузонапряженных направлениях железных дорог, где курсируют локомотивы всех серий - от ВЛ10 до BJ185, ЧС2т, ЧС4, 2ТЭ121, на которых рессоры перекрывают поле обзора приемников ИК-излучения КТСМ-02.


У локомотивов серий ЧС8, ЧС200, ТЭП60 крышки букс частично недоступны для теплового контроля средствами КТСМ-01 Д. Практически у всех серий локомотивов на разных осях корпуса букс смонтированы скоростемеры, токосъемники, противоюзные устройства, а часть букс сканируется ИК-оптикой не в полной мере из-за поводков, балансиров, гасителей колебаний, труб, подножек и др. [2]. Аналогичные проблемы теплового контроля имеют место в той или иной мере у скоростных пассажирских вагонов производства Тверского вагоностроительного завода (модели 68-4076 и 68-4096) и у высокоскоростных электропоездов САПСАН, ALLEGRO, PENDOLINO.

Специалисты ООО «Инфотэкс АТ» разработали вариант установки на новых пунктах контроля КТСМ-02 с двумя парами напольных камер КНМ-05. В них ИК-оптика ориентирована как на крышки, так и на нижние части корпусов букс. Управление происходит от блоков БУНК и микропроцессорного контроллера ПК-05.

Для выявления заторможенных и возможно заклиненных колесных пар планируется разработать и поставить на производство новую подсистему КТСМ-02ТМ с ориентацией ИК-оптики на ободы колес изнутри колеи, как в некоторых зарубежных системах контроля. Буксовые узлы всех скоростных локомотивов (ЧС7, ЧС200), пассажирских вагонов и высокоскоростных электропоездов надежно контролируются только средствами КТСМ-02.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сотсков Б. С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М., «Высшая школа», 1970, 270 с.

2. М и р о н о в А. А. и др. Тепловой контроль буксовых узлов инфракрасной оптикой. «Локомотив», 2008, № 4, с. 29-32.
__________________
Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

Последний раз редактировалось Admin; 26.04.2012 в 21:32.
Admin вне форума   Ответить с цитированием 12
Поблагодарили:
Данный пост получил благодарности от пользователей
Старый 09.09.2015, 07:15   #2 (ссылка)
Робот
 
Аватар для СЦБот


Регистрация: 05.05.2009
Сообщений: 2,402
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 73 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: Тема перенесена


Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin
СЦБот вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[Статья] Особенности ходовых частей зарубежных вагонов Admin Ж/д статьи 0 25.05.2011 14:39
Перспективы развития ходовых частей вагонов Admin Вагонное хозяйство 0 07.02.2011 15:42
Общие сведения о конструкции ходовых частей вагонов Admin Вагонное хозяйство 0 28.12.2010 13:37
Учет и анализ работы средств контроля технического состояния подвижного состава П-КПС (АСУ-Ш-2) Admin Системы централизации и блокировки 0 17.12.2010 08:18
Назначение и конструкция устройства контроля схода подвижного состава - УКСПС СЦБист Рефераты 0 04.09.2009 06:32

Ответ

Возможно вас заинтересует информация по следующим меткам (темам):
вл10, chs200, контроля, КТСМ, подвижного, Сапсан, средства, состава, ходовых, теплового, частей, чс8


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 22:38.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4