[12-1998] Ремонт - только по результатам диагностики

[Admin]

Ремонт - только по результатам диагностики

Для поддержания локомотивов в работоспособном состоянии, предупреждения постепенных отказов из-за старения и износа оборудования служит система планово-предупредительных ремонтов. Она включает в себя комплекс взаимосвязанных положений и нормативов, определяющих организацию и порядок проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава.

Действующая в настоящее время система технического обслуживания и ремонта локомотивов, определяемая правилами ремонта и приказами МПС, устанавливалась на основании многолетней практики эксплуатации подвижного состава, опыта и интуиции разработчиков. Однако при таком подходе невозможно учесть всё многообразие факторов, определяющих техническое состояние оборудования. Многие из них носят случайный характер, по-разному проявляясь в конкретных условиях эксплуатации при различных климатических и нагрузочных режимах. Вследствие этого ресурс одноименных элементов, величиной которого ограничены межремонтные пробеги, значительно различается у локомотивов, приписанных к разным депо.

Несмотря на это, действующими правилами установлены практически одинаковые межремонтные пробеги у всех локомотивов одной серии, независимо от их приписки. Допускаемые 10 % отклонения от установленных норм не могут адекватно отразить всё многообразие конкретных условий эксплуатации. Поэтому возникают такие ситуации, когда в одних депо локомотивы ставятся на плановый ремонт с ощутимым запасом по ресурсу некоторых агрегатов, а в других — он для тех же самых агрегатов оказывается исчерпанным задолго до этого, что сопровождается увеличением числа неплановых ремонтов.

Напрашивается вывод: существующие методы определения периодичности и объемов планово-предупредительных ремонтов нуждаются в дальнейшем совершенствовании в направлении более тщательного учета фактического технического состояния оборудования. Причем, в задачу ТО и ТР должно входить не только восстановление отказавших узлов и агрегатов, но и макси-
мальное предотвращение отказов. Только при этом условии система ремонта станет не только плановой, но и по-настоящему предупредительной.

Различают два основных варианта системы технического обслуживания и ремонта (ТОР).

Первый из них — по наработке. Локомотив изымается из эксплуатации при достижении определенной наработки, заданной заранее и не зависящей от технического состояния его оборудования. К этому типу относится действующая в настоящее время система ремонта, установленная приказом МПС № М257у от 05.04.94 г.

Второй — по состоянию. Локомотив ставят в ремонт только в случае отказа какого-либо устройства или если его состояние близко к отказу.

Каждый из этих вариантов имеет как преимущества, так и недостатки, и различаются они той ролью, которую играет техническое диагностирование в системе ТОР.

Преимуществом обслуживания по наработке служит возможность объединять ремонтные операции различного оборудования и таким образом снижать продолжительность простоя локомотива. При этом осуществляется долговременное планирование программы и объема ремонтов различного вида. Планируется также поставка необходимых запасных частей и материалов.

Недостатком данной системы является то, что в процессе выполнения планового ремонта или технического обслуживания осуществляется демонтаж назначенного к ремонту оборудования независимо от его технического состояния. Вмешательство же в работу нормально работающего оборудования может не только не улучшить, но и в некоторых случаях ухудшить его техническое состояние, так как возникнут приработочные отказы. Появляется необходимость проведения дополнительных плановых ремонтов и, как следствие, увеличивается простой локомотива.

Техническая диагностика здесь практически не используется. Простейшие контрольно-измерительные приборы и устройства применяются в основном при проведении предремонтных и послеремонтных испытаний.
При ТОР по состоянию объем и периодичность ремонтных операций определяются фактически механическим состоянием оборудования подвижного состава, которое постоянно или периодически контролируется с помощью средств диагностирования. Операции по замене, регулировке и восстановлению в этом случае назначают при обнаружении неработоспособного оборудования.

Такое проведение ремонта позволяет уменьшить число отказов, вносимых в процессе ТОР, регулировки, демонтажа и монтажа оборудования. При этом экономятся запасные части, так как уменьшаются необоснованные замены узлов и деталей, повышается степень использования локомотива по назначению.

Иногда высказывается мнение, что развитие средств технического диагностирования и их широкое применение в локомотивном хозяйстве позволит целиком перейти от планово-предупредительной системы ТОР к ремонту по потребности или по техническому состоянию. Однако это применимо только к сравнительно простым техническим устройствам, отдельные элементы которых можно восстанавливать независимо от других.

Для восстановления большей части агрегатов, узлов локомотивов, особенно механического оборудования, необходимы постановка подвижного состава в депо с изъятием его из эксплуатации и проведение трудоемких монтажно-демонтажных работ. Их осуществление при ремонте каждого узла в отдельности привело бы к значительному увеличению времени нахождения локомотива в ремонтах и повышению их стоимости.

Поэтому при постановке машины в ремонт из-за отказа какого-либо устройства или исчерпания его ресурса целесообразно восстанавливать не только это устройство, но и другие узлы и агрегаты, ресурс которых еще не достиг предельного уровня, но приближается к нему. Такая система проведения ремонтов является планово-предупредительной, но одновременно учитывает фактическое состояние оборудования.

Выполнение технического обслуживания и ремонта подвижного состава с учетом их фактического состояния должно быть основано на исчерпывающей и достоверной информации об оборудовании каждого локомотива. Наиболее эффективным способом ее получения является техническое диагностирование с использованием информационных измерительных систем, микропроцессорной техники, персональных ЭВМ и автоматизированных рабочих мест.

Сведения, получаемые в результате диагностирования, должны систематизироваться и накапливаться на носителях ЭВМ в упорядоченном виде — в виде специальных форм, позволяющих вести автоматизированный анализ накопленной информации.

С точки зрения характера информации о техническом состоянии объекта различают два способа диагностирования. Первый — это определение состояния. Второй заключается в диагностировании контролируемого параметра.

В первом случае по его результатам получают сведения о том, работоспособен проверяемый объект или нет. Иными словами, удовлетворяет он всем предъявляемым требованиям или же некоторые из них (пусть даже только одно) нарушены. Таким образом, диагностирование производится по схеме “да — нет”, “исправен — неисправен".

Событие, заключающееся в потере работоспособности, означает отказ объекта. Информация обо всех отказах, когда в результате диагностирования установлен факт потери работоспособности объекта, накапливается в специальных формах, содержащих необходимые сведения и позволяющих производить их автоматизированную обработку на ЭВМ.

Во втором способе диагностирования информация о техническом состоянии объекта получается в виде численных значений контролируемых параметров, характеризующих это состояние. Сведения помещаются в специальных формах учета контролируемых параметров.

Накопленная в банке данных (БД) информация об отказах, систематизированная по видам оборудования и причинам нарушения работоспособности, позволяет рассчитать основной показатель безотказности ремонтируемых изделий — параметр потока отказов:

СО/ = Дп,- / 14ДД

где Ап,- — число отказов рассматриваемых объектов в i-м интервале наработки;

А£ — величина интервала наработки.
Результаты расчета параметра потока отказов для различных интервалов 00-1, Юг, .... СО/, .... СО* определяют зависимость этого показателя от наработки, т.е. (О(С), имея которую, можно определить оптимальный пробег до планового ремонта рассматриваемого объекта.

Независимо от того, в какой форме накапливается информация о результатах диагностирования оборудования локомотивов, в виде БД об отказах или об изменении контролируемых параметров, обработка полученной информации дает ряд функциональных зависимостей суммарных удельных затрат на проведение плановых и неплановых ремонтов:

qi(Li), 42(1-2) qn(Ln)

и соответствующий им ряд оптимальных межремонтных пробегов: Ью , L20, Lno

где N — число диагностируемых объектов разного типа.

Осуществив группировку межремонтных пробегов различных узлов и деталей в соответствии с принципом кратности, получают оптимальную систему технического обслуживания и ремонта локомотивов. В ней сведены к минимуму суммарные удельные затраты на плановые и неплановые ремонты всех элементов оборудования, контролируемых системой технической диагностики.

Выполнив расчеты, получают оптимальную структуру ремонтного цикла. В нем однозначно определены количество и порядок чередования ремонтов различного объема, перечень работ, выполняемых при этом по восстановлению работоспособности отдельных узлов и деталей (объем ремонта), а также межремонтные пробеги. Важно отметить, что все эти параметры находятся по результатам диагностирования локомотивов, отражают конкретные условия их эксплуатации и фактическое техническое состояние.

Определив оптимальную структуру ремонтного цикла подвижного состава, можно решать оперативные вопросы, возникающие при проведении диагностирования. Одним из таких вопросов является выбор варианта восстановления узла, признанного по результатам проверки потерявшим работоспособность (отказавшим) или находящимся в пред-отказном состоянии.

При восстановлении работоспособности отказавшего или близкого к отказу узла возможны два варианта проведения ремонта.

Вариант 1 — отказ узла произошел на “значительном расстоянии” (по пробегу) от того планового
ремонта, на котором согласно принятой структуре должно производиться восстановление его работоспособности. При этом может оказаться целесообразным проведение непланового ремонта отказавшего узла, а затем планового в полном объеме. Не включать восстановление отказавшего и ранее отремонтированного узла в плановый ТОР нецелесообразно, так как при этом его наработка до следующей постановки превысит допустимую и увеличится вероятность отказа в период до планового ремонта. Это приведет опять к межремонтному браку. Нарушится установленная периодичность плановых ремонтов и, следовательно, ухудшатся их технико-экономические показатели.

Вариант 2 — отказ узла произошел “вблизи” планового ремонта, в объем которого входит восстановление этого оборудования. В данном случае может оказаться целесообразным провести ремонт в полном объеме несколько ранее установленного срока. При этом, кроме отказавшего, восстанавливаются и другие элементы, которые в оптимальной структуре ремонтного цикла должны обслуживаться вместе с ним.

Предпочтение должно быть отдано тому варианту, при котором обеспечиваются наименьшие суммарные затраты на плановые и неплановые ремонты.

Выбор варианта восстановления производится в том случае, когда в результате диагностирования обнаружен отказ объекта. Если же в результате проверки установлено, что оборудование работоспособно, то возникает необходимость в прогнозировании его состояния в ближайшем будущем.

Суть прогнозирования заключается в следующем. Если значение контролируемого параметра, определяющего работоспособность детали, узла или агрегата, не выходит за установленный для него допуск к назначенному для проведения планового ремонта пробегу, можно продолжить эксплуатацию рассматриваемого оборудования. Это позволит наиболее полно использовать его ресурс и уменьшить затраты на восстановление.

Чтобы реализовать данную возможность при обеспечении безотказной работы локомотива и соблюдении безопасности движения поездов, необходимо не оперировать усредненными значениями, как при определении показателей безотказности и долговечности оборудования.

Надо изучать динамику изменения технического состояния каждого конкретного экземпляра оборудования, замеряя его контролируемые параметры с определенной периодичностью.

По результатам полученных измерений контролируемого параметра осуществляют его прогнозирование, т. е. предсказывают, какое значение примет контролируемый параметр при следующем диагностировании. Таким образом, прогнозирование заключается в предсказывании технического состояния оборудования подвижного состава в некоторый следующий момент времени на основе информации, полученной в данный момент.

Все это позволяет осуществлять ремонт в рамках планово-предупредительной системы по действительному техническому состоянию локомотива. Основные функциональные ее узлы показаны на рисунке, а алгоритм функционирования строится следующим образом.

По результатам диагностирования оборудования за период наработки, достаточный для накопления необходимого объема информации, рассчитывается оптимальная структура ремонтного цикла. В ней каждый из включенных в нее элементов восстанавливается с определенной периодичностью. При дальнейшей эксплуатации локомотивов регулярно диагностируется техническое состояние оборудования.

Если при очередной проверке обнаруживается поломка оборудования, не имеющего контролируемого па-
раметра, то наработка до отказа этого элемента сравнивается с соответствующим граничным значением для выбора стратегии исправления брака. При значении параметра меньше граничного осуществляется индивидуальное восстановление — неплановый ремонт отказавшего элемента. В противном случае в полном объеме выполняется очередной плановый ремонт.

Когда в процессе эксплуатации локомотива не возникают непараметрические отказы, потребность в проведении ремонтов целиком обусловлена техническим состоянием оборудования, имеющего контролируемые параметры, т. е. его надежностью.

При диагностировании узлов, имеющих контролируемые параметры, производится прогнозирование их технического состояния. Проверяют, сохранит ли данное оборудование работоспособность до следующего момента диагностирования. В том случае, когда прогнозируется наступление отказа рассматриваемого элемента, текущее значение его наработки сравнивается с граничным значением. Если последнее меньше, то выполняется ремонт по потребности. Больше — производится очередное плановое восстановление, т. е. ремонт по слабейшему узлу.

Изложенные принципы определяют новый подход к построению системы ТОР. В ней локомотив изымается из эксплуатации в зависимости от действительного фактического состояния его оборудования.

Основное здесь — не допустить потери работоспособности того оборудования, состояние которого можно оценить, изучая динамику изменения его контролируемых параметров. Одновременно такая система является плановой, так как объемы ремонтов рассчитаны заранее. В данном случае различные восстановительные операции сгруппированы таким образом, что суммарные затраты на обновление и поддержание работоспособного состояния подвижного состава сведены к минимуму.

Важнейшая часть системы ТОР — техническое диагностирование. Именно оно позволяет не только оценить текущее состояние оборудования, но и спрогнозировать тенденцию его изменения.

Доктора технических наук, профессора А.В. ГОРСКИЙ, А.А. ВОРОБЬЕВ,

канд. техн. наук Б.М. КУАНЫШЕВ, МГУПС (МИИТ)

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin