РОЗДІЛ 2
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ І НАДІЙНОСТІ ГАЛЬМІВНОЇ СИСТЕМИ ДИЗЕЛЬ-ПОЇЗДУ ТА ВИБІР ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ДЛЯ ЇЇ ВИПРОБУВАНЬ
2.1 Оцінка ефективності гальмівної системи дизель-поїзда
Перш ніж приступити до випробувань нових гальмівних систем і впровадження їх на новому рухомому складі необхідно оцінити їх ефективність та надійність.
Питанню визначення критеріїв ефективності гальмівних систем рухомого складу приділяється багато уваги [4, 7, 8, 9, 17, 18, 19, 20, 24, 34, 45, 59, 63, 65, 93, 99, 100]. До основних критеріїв в різних країнах світу відносять наступні:
гальмівний шлях;
середня величина використаного зчеплення;
коефіцієнт використання зчеплення;
коефіцієнт гальмування;
відношення фіксованої величини розрахункового коефіцієнту зчеплення до функції, яка показує залежність коефіцієнта тертя гальмівних колодок до швидкості;
коефіцієнт миттєвого використання запасу по зчепленню при екстреному гальмуванні та інші.
Кожний з перерахованих критеріїв має свої позитивні та негативні сторони. В результаті їх аналізу в якості критерію ефективності гальмівної системи був запропонований критерій ефективності гальм Кег, Даний критерій враховує позитивні сторони розглянутих раніше критеріїв і розраховується за формулою:
, (2.1)
Ne - потужність дизель-поїзду, кВт;
P - маса дизель-поїзду, т;
n - кількість осей в дизель-поїзді, які мають гальмо;
L - довжина гальмівного шляху з максимальної швидкості;
v - максимальна швидкість дизель-поїзду.
Результати розрахунків показників ефективності гальмівних систем для дизель-поїздів, які експлуатуються на залізницях України та СНД представлені в табл.2.1 та додатку табл.А.1.
Таблиця 2.1 - Ефективність гальмівних систем дизель-поїздів по критерію ефективності гальм
№ п/пСерія дизель-поїздувид гальмПГЕПГЕГВ цілому 1. ДР-1А(П) (Латвія)2,4722,720---2,7202. Д (Угорщина)1,5221,675---1,6753. Д1 (Угорщина)2,0902,300---2,3004. ДЕЛ-01 (Україна)2,2002,8602,6003,178
2.2 Методика оцінки надійності гальмівної системи
Поряд з критерієм ефективності гальмівної системи немаловажне значення приділяється і надійності гальмівної системи. Для оцінки надійності як гальмівної системи в цілому, та і її окремих вузлів, на основі [1, 5, 12, 21, 30, 31, 35, 36, 40, 46, 48, 71, 77, 78, 93, 101, 102, 104, 111, 119, 121, 139, 140] був доопрацьований метод розрахунку.
2.2.1 Загальні положення про надійність гальмівних систем
Дана методика призначена для розрахунку деяких показників надійності гальмівної системи МВРС на стадії проектування.
Терміни надійності, які використовуються в даній методиці, прийняті за ДСТУ 27.002-89 і ДСТУ 27.003-89. Основними задачами розрахунку показників безвідмовності тепловозів на стадії проектування є:
оцінка схемної безвідмовності можливих конструктивних варіантів тепловозів;
визначення показників безвідмовності, обраного варіанта конструкції тепловоза, і оцінка відповідності їх заданим у технічному завданні показникам безвідмовності;
визначення оптимальних значень показників безвідмовності.
Якщо розрахункові значення показників безвідмовності тепловоза виявляться нижче заданих, то за допомогою спеціальних таблиць впливу відмовлень оцінюється вплив окремих складальних одиниць і деталей (елементів) на безвідмовність тепловоза в цілому і розробляються заходи, що забезпечують підвищення їхньої безвідмовності. До заходів щодо підвищення безвідмовності відносяться:
* заміна елементів;
* полегшення режимів і умов роботи елементів;
* резервування елементів, від яких найбільшою мірою залежить безвідмовність тепловоза.
Вихідними даними для розрахунку показників безвідмовності є погоджені між виготовлювачами і замовниками показники безвідмовності елементів. Джерелами інформації для визначення показників безвідмовності елементів є:
статистичні дані про відмовлення аналогічних елементів в експлуатації;
результати іспитів елементів;
результати розрахунку показників безвідмовності елементів.
Як нормовані показники безвідмовності тепловоза в цілому і його елементах у методиці прийняті два основних показники:
середнє значення параметра потоку відмовлень -w(lз);
імовірність безвідмовної роботи Р(lз) за заданий наробіток lз.
За заданий наробіток може бути прийнятий наробіток за гарантійний термін, за рік експлуатації між черговими технічними обслуговуваннями виду ТО-3.
Для розрахунку цих показників установлені вимоги до значення імовірності безвідмовної роботи елементів устаткування тепловоза з урахуванням наслідків відмовлень.
Для елементів тепловоза встановлюються чотири рівні значень імовірностей безвідмовної роботи Р1 - PIV (0,8, ... , 1,0) у залежності від характеру наслідків відмовлень елементів:
I - відмовлення елемента загрожує безпеки руху поїздів і життю людей або спричиняє економічний збиток, непорівнянний з витратами на ремонт (заміну) елемента, що відмовив
0,999 < PI < 1,0;
II - відмовлення елемента викликає змушені зупинки (псування) тепловоза при виконанні основних функцій (ведення поїзда по ділянці, маневрово-вивізна робота і т.п.)
0,99 < PII < 0,999;
III - відмовлення елемента приводить до заходу тепловоза на неплановий ремонт
0,95 < PIII < 0,99;
IV - відмовлення елемента не викликає відмовлення тепловоза в цілому
0,8 < PIV < 0,95.
Зокрема розподіл основних елементів тепловоза по рівнях безвідмовності за гарантійний термін, з урахуванням накопиченого досвіду по аналізу статистичних даних про відмовлення аналогічних елементів в експлуатації, приведено в табл.Б1.
Рекомендовані дані значень імовірностей безвідмовної роботи використовуються при розрахунках у тих випадках, коли на елементи, що включаються в розрахунок, відсутні нормовані величини, установлені технічними умовами й іншими погодженими між виготовлювачем і замовником нормативними документами.
2.2.2 Методика розрахунку показників безвідмовності гальмівної системи