Text
                    В. М. НОБОЗЕВ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ
И РЕМОНТ
ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА
ГОРОДСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ТРАНСПОРТА

В. М. КОБОЗЕВ ЭКСПЛУА ТАЦИЯ И РЕМОНТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Городской электрический транспорт» МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
ББК 30.8 К55 УДК 656(075.8) Рецензенты: Кафедра городского электрического транспорта ХИИКСа (зав. кафедрой доц. Э. И. Карпушин); капд. тсхи. наук А. Н. Максимов (начальник лаборатории под- вижного состава Академии коммунального хозяйства им. К- Д. Памфилова) Scanned by Е69 2009 Кобозев В. М. К55 Эксплуатация и ремонт подвижного состава го- родского электрического транспорта. Учебник для ву- зов.— Мл Высш, школа, 1982.— 328 с., ил. В пер. 90 к. В книге рассмотрены вопросы теории и организации технического обслуживания (ТО) н ремонта подвижного состава городского электри- ческого транспорта. Впервые в систематизированном виде даны матема- тические модели износа и отказов деталей н узлов подвижного состава, методы выбора систем ТО и ремонта, технической диагностики. Предназначается в качестве учебника для студентов вузов, обу- чающихся по специальности «Городской электрический транспорт». Может быть использован инженерно-техническим персоналом трам- вайных и троллейбусных депо, ремонтных заводов и заводов-изгото- во теле й подвижного состава городского электрического транспорта. 3604000000—588 001(01)—82 84—82 ББК 30.8 6П5.5 Вадим Михайлович Кобозев ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА Заведующая редакцией Н. И. Хрусталева. Редактор И Е. Якушина. Младшие редакторы Г. Ф. Артюхина, С. Ф. Шабарина. Художник В. 3. Казакевич. Художественный редактор И. К. Гуторов. Техниче- ский редактор Т. Л. Новикова. Корректор Г. А. Чечеткина. ИБ № 2683 Изд. № СТД-347. Сдано в набор 30.11.81. Подп. в печать 06.00.82. Т-13589. Формат 60x90!/is- Бум. тин. Д» 2. Гарнитура тайме. Печать высокая. Объем 20,5 усл. печ. л. 20,63 усл. кр.-отт. 22,98 уч.-изд. л Тираж 5000 экз, Зак. № 928. Цепа 90 коп. Издательство «Высшая школа», Москва, К-51, Иеглинная ул., д. 29/14 Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Г ссудар- ственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 150014 Ярославль, ул. Свободы, 97
ПРЕДИСЛОВИЕ В связи с ростом пассажирских перевозок в городах потребность народного хозяйства в специалистах городского электрического тран- спорта непрерывно увеличивается. Инженеров-электромехаников в области городского электрического транспорта готовит в настоящее время ряд вузов страны, причем большинство из них (за исключе- нием Московского ордена Ленина энергетического института (МЭИ) и Харьковского института инженеров коммунального строительства (ХИИКС) ) начали работу в этом направлении сравнительно недавно и испытывают недостаток в учебниках и учебных пособиях по ряду профилирующих курсов, в том числе по курсу «Эксплуатация и ре- монт подвижного состава ГЭТ», который является одним из основных специализирующих курсов. Предлагаемая книга написана на основе многолетнего опыта пре- подавания автором курса «Эксплуатация и ремонт подвижного соста- ва ГЭТ» в МЭИ и изучения опыта технического обслуживания и ремонта подвижного состава ГЭТ в трамвайно-троллейбусных хозяйствах Москвы, Ленинграда, Киева и других городов. Цель кур- са — ознакомить студентов вузов специальности «Городской электри- ческий транспорт» с основами технического обслуживания и ремонта подвижного состава ГЭТ. Ввиду ограниченного объема книги не было возможности осветить в ней технологию технического обслуживания и ремонта подвижного состава ГЭТ, с которой студенты знакомятся в процессе эксплуатационной практики. Для ее изучения можно рекомендовать специальную литературу и техническую документа- цию трамвайных и троллейбусных депо, ремонтных мастерских и заводов. Автор выражает признательность рецензентам — кафедре город- ского электрического транспорта Харьковского института инженеров коммунального строительства и руководителю лаборатории подвиж- ного состава Академии коммунального хозяйства им К. Д. Памфи- лова канд. техн, наук А. Н. .Максимову за большую работу по рецен- зированию книги и замечания, направленные на ее улучшение. Отзывы, замечания и пожелания по улучшению содержания книги просим направлять по адресу: Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа». Автор
ВВЕДЕНИЕ Основная задача предприятий городского электрического тран- спорта (ГЭТ) — эксплуатация подвижного состава (ПС), обеспечи- вающая эффективное транспортное обслуживание городского насе- ления: максимальное снижение затрат времени на передвижения и снижение транспортной утомляемости; максимальный выпуск ПС на линию, высокую регулярность движения и транспортный комфорт пассажироперевозок. На обеспечение высоких качественных показа- телей городских пассажирских перевозок прямо или косвенно работа- ют все структурные единицы многоотраслевого транспортного хозяй- ства: службы движения, подвижного состава, пути, электроснабже- ния и другие его службы и отделы. Эксплуатация ПС включает в себя организацию его линейной работы (движения) и технического обслуживания (ТО). Вопросы организации движения ПС ГЭТ рассматриваются в курсах «Город- ской пассажирский транспорт и АСУ транспорта» и «Город- ской электрический транспорт». В курсе «Эксплуатация и ремонт подвижного состава ГЭТ» изучаются вопросы теории и практики ТО подвижного состава — организации хранения подвижного состава и выпуска его на линию, линейный ремонт, осмотры и ремонты в экс- плуатационных и эксплуатационно-ремонтных депо, мастерских и заводах. Комплекс задач ТО и ремонта ПС ГЭТ сложен и разнообразен. Качество ТО и ремонта предопределяет технико-экономические показатели работы ПС на линии, в частности выпуск ПС, его надеж- ность работы, безопасность движения; связано с техническим уров- нем и системой организации эксплуатационно-ремонтной базы, соответствием ее мощности имеющемуся количеству ПС, организа- цией снабжения запасными частями и материалами, обеспеченно- стью квалифицированными рабочими кадрами, действующей систе- мой ТО и ремонтов ПС. Эксплуатационно-ремонтное производство в отличие от промыш- ленного характеризуется рядом особенностей, затрудняющих науч- ную организацию труда. Они определяются прежде всего его сравни- тельно низкой детерминированностью, большой долей влияния на техническое состояние ПС случайных причин: дорожных условий, режимов движения, фактического износа и др. Характеристики тех- нического состояния отдельных подвижных единиц (ПЕ) парка под- вижного состава (вагонов и троллейбусов) могут иметь большую об- ласть разброса. В связи с этим важное значение в ТО и ремонте име- ет диагностика, т. е, поиск неисправностей и прогнозирование исправ- ного состояния конкретных ПЕ, причем качество ее непосредственно
определяет уровень надежности и выпуск ПС на линию. Трудоемкость диагностики в ТО нередко превышает трудоемкость ремонтных работ Однако механизацию и автоматизацию ТО и ремонта ПС ГЭТ огра- ничивают недостаточная контролепригодность современного ПС и небольшие ремонтные программы. Первая является следствием недо- статочной конструкторской отработки ПС ГЭТ перед запуском в серийное производство. Малые ремонтные программы связаны с тер- риториальной разбросанностью транспортных хозяйств и определяе- мой ею сложностью концентрации работ ТО и ремонтов. Поэтому ТО и ремонт ПС ГЭТ отличает высокий удельный вес ручных работ и сравнительно низкая производительность труда. Ежегодные затраты на ТО и ремонт ПС трамваев и троллейбусов составляют 30—40% их балансовой себестоимости [16]. В то же время общий объем затрат и количество рабочих кадров, занятых ТО и ремонтом ПС ГЭТ, значи- тельно выше, чем в его производстве. Общее количество основных кадров, обслуживающих эксплуатацию ПС ГЭТ, составляет пример- но 100—112 человек на 1 млн. перевезенных пассажиров или 14—15 человек на 1 млн. вагоно(троллейбусо)-км пробега. Рост численности рабочих, занятых ТО и ремонтом ПС, в пять-шесть раз опережает рост численности кадров на заводах-изготовителях. Поэтому эффек- тивность повышения технического и организационного уровня экс- плуатационно-ремонтного производства намного выше промыш- ленного. Возможности повышения эффективности эксплуатационно-ремон- тного производства заключаются в развитии теории ТО и ремонта ПС, максимальном внедрении в ТО и ремонт принципов концентра- ции и специализации производства (индустриальных методов), автоматизированных систем управления производством (АСУП), в расширении разработок и применении современных средств техниче- ской диагностики ПС. Особого внимания требует научное исследо- вание новых форм организации ТО и ремонта ПС ГЭТ, которые являются наиболее действенным средством повышения эффективно- сти его эксплуатации. Результаты внедрения методов сетевого плани- рования и управления в трамвайно-троллейбусном управлении (ТТУ) г. Горького, подрядного метода и разветвленной системы управле- ния качеством работ в ТТУ г. Киева, изучение опыта передовых транспортных хозяйств Москвы, Ленинграда и других городов свидетельствует о том, что резервы в этом направлении не исчерпаны. Важнейшей задачей хозяйств ГЭТ в свете решений XXVI съезда КПСС является повышение эффективности производства — рост качественных показателей пассажироперевозок при одновременном снижении их себестоимости. Для решения этой задачи необходимы разработка и внедрение новых прогрессивных форм организации дви- жения ПС на линии и его ТО, повышение технико-экономической эффективности работы предприятий ГЭТ на основе достижений научно-технической революции, выявления и использования имею- щихся резервов и сокращения потерь, повышения производительно- сти труда во всех сферах эксплуатации, укрепления производствен- ной и технологической дисциплины.
Однако реальные возможности работы трамвайно-троллейбусных предприятий в этом направлении часто ограничены. Значительная часть предприятий недостаточно обеспечена подвижным составом для обслуживания растущих пассажироперевозок, эксплуатационно- ремонтными базами для ТО и ремонта ПС, а также водителями и ремонтным персоналом. По этим причинам ряд трамвайно-троллей- бусных хозяйств имеют низкие коэффициенты выпуска, недостаточно удовлетворительные технико-экономические показатели работы и высокий процент возвратов ПС по технической неисправности. Ана- лиз причин выбытия ПС по техническим неисправностям показывает, что около 70% из них связано с несоблюдением технологии осмотров и ремонтов, т. е. с низким качеством выполнения регламентных работ Задачи, стоящие перед транспортными хозяйствами ГЭТ, условно можно разделить на первоочередные, направленные на ликвидацию существующего разрыва между потребностями населения городов в пассажироперевозках и их реальным обеспечением, и перспективные, связанные с совершенствованием качественных показателей работы. Практически они взаимообусловлены и решаются совместно. Первоочередными задачами совершенствования работы пред- приятий ГЭТ можно считать: 1. Повышение уровня и совершенствование стиля организацион- ной работы: использование опыта научной организации труда и управления передовых предприятий ГЭТ; внедрение методов сетевого планирования и управления (СПУ); совершенствование методов получения оперативной информации; глубокий анализ причин потерь времени, недовыпуска и выбытия ПС из движения по техниче- ской неисправности и организационным причинам; разработка тех- нических, эксплуатационных и организационных мероприятий по предотвращению дорожно-транспортных происшествий, в первую очередь за счет строгого соблюдения требований Правил технической эксплуатации ПС. 2. Организацию системы непрерывного изучения пассажиропото- ков и спроса на пассажироперевозки; совершенствование на этой ос- нове использования ПС на линии и качества пассажироперевозок с учетом колебаний пассажиропотоков по часам суток, дням недели и сезонам года; изучение и внедрение опыта повышения использования ПС за счет перекомандирования поездов с маршрута на маршрут по мере сдвига на них часов пик, расширения опыта работы поездов по системе многих единиц с переформированием на линии в соответствии с неравномерностью нагрузки по периодам суток. 3. Изучение передового опыта и совершенствование систем ТО и ремонта ПС; повышение ответственности ремонтников за качество ТО и ремонта; совершенствование связанных с этим форм материаль- ного стимулирования; изучение эффективности принятых форм орга- низации труда на ТО и ремонте ПС и разработка на этой основе сис- темы мероприятий по повышению производительности труда осмот- ровых и ремонтных работ, контроля качества их выполнения, повы- шения трудовой и производственной дисциплины ремонтников. 4. Расширение сети курсов, семинаров и школ передового опыта
по изучению инженерно-техническим персоналом и рабочими новой техники, современных технологических процессов, передового произ- водственно-эксплуатационного опыта предприятий ГЭТ. Перспективными задачами можно считать: 1. Подготовку и внедрение на предприятиях ГЭТ автоматизиро- ванных систем управления производством, включая автоматизацию контроля движения и наполняемости ПС взамен разовых обследова- ний, контроль выпуска ПС на линию, централизованную диспетчер- скую связь и диспетчерский контроль за ходом производственного процесса, автоматизацию бухгалтерского учета и планово-экономи- ческой деятельности. 2. Постепенную реконструкцию всех элементов транспортных хозяйств на основе современных достижений научно-технической революции; замену устаревших типов ПС; полное обеспечение хозяйств эксплуатационно-ремонтной базой; совершенствование методов и средств ТО и ремонта ПС (в частности, за счет внедрения технической диагностики). 3. Повышение надежности (безотказности, ремонтопригодности, долговечности) ПС при его производстве на основе системного изуче- ния опыта эксплуатации пересмотра конструктивных решений наиболее нагруженных и трудоемких узлов оборудования, опреде- ляющих безопасность движения, возвраты ПС с линии из-за техни- ческой неисправности и простои его при техническом обслуживании и ремонтах.
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ГЛАВА 1 УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА §1.1 . Городской электрический транспорт как система Объектом технического обслуживания (ТО) и ремонта подвижно- го состава (ПС) городского электрического транспорта (ГЭТ) явля- ется ПС — вагоны трамвая и троллейбусы. Поэтому значение ТО и ремонта в эксплуатации ПС ГЭТ можно выяснить только на основе изучения ПС как элемента системы ГЭТ. Элементами структурной схемы системы ГЭТ (ее подсистемами) являются (рис. 1.1,а): под- вижной состав ПС; путевые устройства ПУ; сооружения и устройства Д, обеспечивающие ТО и ремонт ПС; система электроснабжения Э; устройства организации движения ОД. Все они функционально связаны между собой и определяются осваиваемыми системой ГЭТ пассажироперевозками. Характеристики пассажиропотоков (в том числе распределение их по транспортной сети, колебания во времени, объем выполняемой транспортной работы) определяют количество и вместимость требующегося ПС, мощность системы электроснабже- ния и эксплуатационно-ремонтной базы подвижного состава, необ- ходимые экономически оправданные системы ОД. Каждый из элементов системы ГЭТ имеет определенную внутрен- нюю структуру, целевую функцию (назначение) и специфические Рис. 1.1 Структурная схема системы ГЭТ (а) и функциональные связи ее элементов (б)
приемы ее реализации. Поэтому каждая подсистема ГЭТ может рас- сматриваться в определенных пределах как самостоятельная. С дру- гой стороны, все подсистемы ГЭТ функционально связаны и образуют субподсистемы различных рангов (рис. 1,1,6): двухэлементные (ПС—ПУ, ПС—Д, ОД—ПУ), трехэлементные (ПС—Д—ПУ, ПС ПУ—ОД), четырехэлементные (ПС—ПУ—Д—ОД, ПС—ПУ Н— ОД), Система ГЭТ как целое рассматривается в виде сочетания пяти взаимодействующих субподсистем: ПС—ПУ- Д—Э—-ОД. В зависимости от внутренней структуры в каждой подсистеме ГЭТ по различным признакам выделяют те или другие относительно само- стоятельные элементы. В частности, в ТО и ремонте ПС (подсистема Д) выделяют: эксплуатационные и эксплуатационно-ремонтные депо, мастерские и ремонтные заводы (виды эксплуатационно-ре- монтных баз); хранение и выпуск подвижного состава на линию, ТО и отдельные виды ТО, ремонт и отдельные виды ремонтов (виды ТО и ремонтов ПС); экипировку, техническую диагностику, восстановле- ние деталей и узлов ПС, изготовление новых деталей (основную структуру работ); осмотры, ревизии, регулировки, виды обработки (виды работ ТО и ремонта) и т. д. Каждый из этих элементов — объект изучения теории ТО и ремонтов ПС ГЭТ. Системное пред- ставление и использование математического аппарата теории систем расширяет возможности исследования этих сложных объектов. В теории систем различают детерминированные (хорошо органи- зованные) и диффузные (плохо организованные) системы. Детерми- нированные системы характеризуются сравнительно небольшим количеством рабочих параметров (переменных). Их можно описы- вать функциональными зависимостями и исследовать сравнительно простыми методами. Диффузные системы характеризуются большим количеством разнородных связей, описать которые простыми функ- циональными зависимостями не удается. Для их описания и исследо- вания используют вероятностные или смешанные модели с выделени- ем детерминированной и стохастической составляющих. Большинство подсистем ГЭТ, в том числе ТО и ремонт ПС, относятся к диффузным, хотя проектируются в большинстве случаев как детерминированные. Поэтому их исследование обычными методами функционального анализа допустимо лишь в ограниченных пределах, когда детермини- рованная часть процессов сравнительно велика, а стохастическая мала.Замена сложных процессов ТО и ремонта упрощенными детер- минированными математическими моделями нередко приводит к неверным выводам и большим экономическим потерям. Примером этого является поточный метод ТО и ремонта, обоснование которого в отрыве от вероятностных представлений не позволяет правильно рассчитать и организовать поток. Системы могут быть неуправляемыми и управляемыми. В виде неуправляемой диффузной системы можно рассматривать, в частно- сти, формирование запросов на пассажироперевозки, хотя они имеют и относительно детерминированную составляющую. Большинство подсистем ГЭТ являются управляемыми. В них можно выделить вхо- ды и выходы (входные и выходные переменные), внутренние алго-
ритмы протекающих процессов и переработки информации, обратные связи (потоки информации) между входами и выходами. Однако последние пе всегда реализуются, так как не всегда обеспечены организационно необходимой системой сбора и переработки инфор- мации, что нередко приводит к большим экономическим потерям. Подсистема ТО и ремонтов ПС ГЭТ обеспечивает поддержание необходимого уровня эксплуатационной надежности (безотказности, долговечности, сохраняемости) ПС. На рис. 1.2 показана схема ее Рис. 1.2. Схема системных связей технического обслуживания подвижного состава ГЭТ системных связей. Внешние связи подсистемы ТО и ремонта ПС - показатели качества изготовления ПС, отработанный им ресурс (вагоно- или троллейбусо-км), условия эксплуатации, качество предшествующего заводского ремонта, организация снабжения за- пасными частями и материалами, обеспечение рабочими кадрами; внутренние — организация труда, техническое оснащение рабочих мест, информационное обеспечение, экономическое стимулирование труда. Каждая из этих связей может рассматриваться в виде субпод- системы, требующей самостоятельного изучения, а ТО и ремонт как подсистема — в виде объекта системы управления качеством ТО и ремонта ПС ГЭТ. Функционирование управляемых систем определяется принци- пами учета и четкостью обратных связей. При наличии обратных свя- зей подсистемы ГЭТ, в том числе системы управления качеством ТО и ремонта ПС ГЭТ, могут быть построены по принципу наиболее со- вершенных и экономичных самонастраивающихся (саморазвиваю- щихся)систем, теорию которых изучает техническая кибернетика.
Они могут быть полуавтоматическими (в этом случае регулировка системы возлагается на оператора или ИТР) или полностью автома- тическими (при соответствующем техническом оснащении). В настоя- щее время стремятся создавать автоматизированные системы управ- ления ГЭТ как более простые и требующие сравнительно небольших затрат. § 1.2. Технико-экономические показатели качества эксплуатации подвижного состава Характеристика качества (качество эксплуатации ПС) — сово- купность свойств, характеризующих работу ПС на линии; показатели качества — количественные характеристики отдельных свойств ка- чества; комплексный показатель качества эксплуатации — совокуп- ность показателей качества эксплуатации ПС. Показатели качества эксплуатации ПС ГЭТ разрабатывают и утверждают Центральное статистическое управление (ЦСУ) СССР и Главные управления горэлектротранспорта (ГУ ГЭТ) министерств жилищно-коммунального хозяйства (МЖКХ) союзных республик на основании действующих Государственных стандартов (ГОСТов) Единой системы технической подготовки производства (ЕСТПП), а также разработок НИИ ГЭТ и опыта эксплуатация ПС. С целью совершенствования контроля своей работы транспортные предприя- тия в ряде случаев утверждают ряд дополнительных (оперативных) показателей качества эксплуатации ПС. Нормальные показатели качества эксплуатации ПС ГЭТ, утвержденные ЦСУ СССР и ГУ ГЭТ МЖКХ, включают в Правила технической эксплуатации (ПТЭ) и руководящие технические материалы (РТМ) по эксплуатации ПС (Правила деповского и заводского ТО и ремонта, Нормы допусков и взносов ПС и др.). В системе плановых показателей работы предприятий ГЭТ, утвержденных «Методическими указаниями по переводу предприятий и организаций коммунального хозяйства на новую систему планиро- вания и экономического стимулирования», одобренными Госпланом СССР в 1971 г., показатели качества эксплуатации ПС ГЭТ учиты- ваются косвенно. Предприятиям ГЭТ планируют общую сумму дохо- дов от реализации всех видов работ и услуг, общую сумму балансовой прибыли, платежи в бюджет и ассигнования из бюджета, общий фонд заработной платы, объем централизованных капитальных вложений, задания по новой технике и совершенствованию технологии, объем поставок материалов и оборудования, общий пробег пассажирского ПС и лимит административно-управленческих расходов. Выполнение плановых заданий по перевозкам и пробегу ПС гарантирует в опре- деленной мере и нормативное качество перевозок пассажиров. Основные плановые и оперативные технико-экономические пока затели эксплуатационной работы предприятий ГЭТ — инвентарный парк (инвентарь) ПС, выпуск вагонов или троллейбусов на линию, коэффициент использования ПС, пробег вагонов или троллейбусов, эксплуатационная скорость и себестоимость перевозок пассажиров,
Рис. 1.3. График распределе- ния подвижного состава во времени Сумму Л/дв + tfpe3 технической готовности: коэффициент полезной работы, про- должительность работы ПС на ли- нии и др. Инвентарный парк — подвижной состав, приписанный к депо или хо- зяйству. Он состоит из ПС: Д\в —на- ходящегося в движении (участвую- щего в выпуске); Nрем — находяще- гося во всех видах ремонтов со сня- тием ПС с наряда; jVp„— находяще- гося в резерве депо в состоянии, готовом к движению: н» - Им + (1.1) называют парком ПС, находящегося в состоянии = + (12) В процессе эксплуатации инвентарный парк ПС меняется: попол- няется новыми вагонами или троллейбусами, передается в другие хозяйства, израсходованный ресурс списывается и т. д. Постоянно происходят перемещения ПС из А;.1В в W и из jVpei1 и Л/ в Мдв. По (1.1) и(1.2) определяют мгновенное распределение ПС по группам в тот или другой момент времени. Фактическое распределение ПС любой группы во времени выражают ступенчатым графиком (рис. 1.3). В соответствии с ним среднее состояние парка ПС за отчет- ный период времени (месяц, квартал, год) Л/резГ=(р}1езЛ)/Г; ЛГ,гГ= (1.3) где T — — отчетный промежуток времени, сут; Z, — промежуток времени, в течение которого сохраняется неизменное распределение Т т Г T ПС по группам, сут; и — число вагоно (троллейбусе) -дней нахождения ПС соответственно в инвентаре, движении, резерве и технической готовности за отчет- ный период Т. Состояние технической готовности и степень использования ин- вентарного парка ПС оценивают коэффициентами технической готов- ности, использования (выпуска) и полезной работы. Коэффициент технической готовности — отношение количества ПС, готового к дви- жению, к инвентарному за отчетный период Т или отношение числа вагоно(троллейбусо)-дней нахождения ПС в состоянии технической готовности к числу вагоно(троллейбусо)-дней нахождения его в ин- вентаре за тот же период: а,, = N, rT/N..T = f NT „I,/ (1.4)
Коэффициент ат г характеризует относительную степень готовно- сти инвентарного парка ПС к движению (использованию для линей- ной работы и резерва). Коэффициент использования (выпуска) ПС — отношение коли- чества ПС, находящегося в движении за отчетный период Т, к инвен- тарному или отношение числа вагоно(троллейбусо) -дней нахождения ПС в движении к числу вагоно(троллейбусо)-дней нахождения его в инвентаре за тот же период: ав = N&Br/NHllT = 1 AM,/ (S ЛГкнЛ) • (1-5) Коэффициент ав характеризует полезное использование инвен- тарного парка ПС для работы на линии. П родолжительность работы ПС на линии за отчетный период Т: Т Л'лв Cr = SAZAB/C, = 2C4, (1.6) где Сч — время работы i-й единицы ПС за отчетный период 7, ч. Среднесуточная продолжительность работы ПС — отношение величины Ст к количеству ПС, находящегося в движении за отчет- ный период Сили отношение вагоно(троллейбусо)-часов работы ПС на линии к вагоно(троллейбусо) -дням в движении: Ср.с = CT/N^r = (рдЕ1<) - (L7) Обычно для трамвайно-троллейбусных хозяйств / р , -1214 ч, но иногда 16—19 ч. Коэффициент полезной работы — отношение фактически выпол- ненного числа вагоно(троллейбусо)-часов за отчетный период к вагоно(троллейбусо)-часам, которые мог бы дать весь инвентарь ПС при непрерывной работе в течение суток: «п!> = Л\гпЛр.(;/(24Лг„н)=С7/(24Л<11„). (1.8) Коэффициент р характеризует интенсивность полезного исполь- зования ПС в линейной работе. Для трамвайно-троллейбусных пред- приятий СССР аГ1 р =0,4-г0,5. Объем пассажироперевозок, осваиваемых предприятиями ГЭТ, определяется общим количеством перевезенных платных пассажиров (выручкой), а объем предоставляемых населению транспортных услуг — общим пробегом пассажирского ПС. Правильное было бы продукцию городского пассажирского транспорта оценивать выпол- ненными пассажиро-километрами, а качество перевозки пассажи- ров — общим количеством предоставляемых место-километров. Од- нако использование первого показателя при едином тарифе (незави- симом от дальности поездки) затруднительно, так как неизвестна фактическая средняя дальность поездки пассажиров, а второй экви- валентен пробегу ПС, приведенному но вместимости. Натуральным называют фактически выполненный пробег ПС в километрах или вагоно (троллейбусо)-километрах, а приведенным — пробег ПС, выраженный в долях пробега «типового» вагона или трол-
лейбуса по показателям вместимости, расхода электрической энергии, трудоемкости ремонта, плановым расчетам для оплаты труда поезд- ных бригад или ИТР и др. Приведение натурального пробега облегча- ет при разнотипном ПС расчеты показателей, зависящих от пробега; необходимого количества ПС для обслуживания заданных перевозок, объемов технического снабжения, расхода электрической энергии на движение, рабочей силы для обеспечения ремонта, поездных бригад для обслуживания эксплуатации и т д. За единицы приведения при- нимают удобные для расчетов показатели (100 пасс мест при при- ведении ПС по вместимости, 100 Вт ч/(т км) при приведении по расходу электрической энергии и т. д.) или для троллейбусов — условные средние показатели троллейбусов ЗиУ-5, для трамвайных вагонов — четырехосного вагона типа КТМ-5М. Методика расчетов коэффициентов приведения проста. Если типо- вая единица ПС имеет вместимость т, удельный расход электриче- ской энергии ДА, Вт • ч/(т • км), трудоемкость ремонта Р, чел-ч, а приводимая — соответственно АД и Pi, то ее коэффициенты приведения по вместимости, расходу электрической энергии и трудо- емкости ремонта соответственно; Х,л = т(/т; АЛ = ДД/ДА, КР = Р^Р. (1.9) Среднесуточный /ср.с и среднегодовой Ергнатуральные пробеги (км) единицы ПС; Ср С = 9KCri.lC-p.lT Ср. Г 365 Л Ср с- (С10) Расчетная средняя эксплуатационная скорость v чкгпл — отноше- ние фактически выполненного пробега 1„т ПС (натуральных вагонов или троллейбусов) в вагоно (троллейбусе)-километрах к числу вагоно- (троллейбусо)-часов работы ПС на линии за отчетный период Т ^-Сг/Сь (1.11) где /яГ — натуральный пробег подвижного состава за отчетный пе- риод Т. Для подвижного состава обычного трамвая иэкспл = 15. 16 км/ч, скоростного — иэкспл = 20-?30 км/ч, троллейбусов — ц9КСпл — 16ч- 4-17 км/ч, метрополитенов — иЭКС[Ы --354-40 км/ч. Общий натуральный 1яТ и приведенный /|)р7- пробеги инвентарного парка ПС за отчетный период Т; 1пт — N япТ^т', InpT — Kj, (El 2) где /г = 7аву ,Kl.lM/rp с — средний натуральный пробег единицы подвиж- ного состава за отчетный период Т (при расчете среднегодового нату- рального пробега Т - 365); п — количество типов ПС в инвентарном парке; А/„шг и 11Т — средний инвентарь ПС z-ro типа и его средний натуральный пробег на единицу ПС за период Г; К,— коэффициент приведения. Себестоимость С,кспл перевозки пассажиров — отношение общих годовых эксплуатационных расходов Э (в рублях) по хозяйству
в целом к общему количеству А перевезенных платных пассажиров за год (или другой отчетный период Т): или Сэксад = (Э/В) Пу, (1-13) где А=В/П^\ В и /7Т — выручка и тарифная стоимость проезда, руб. Общие годовые эксплуатационные расходы Э включают в себя все виды затрат на эксплуатацию и ремонт ПС, пути, системы электро- снабжения с накладными расходами на оплату ИТР всех служб, амортизационные отчисления и т. д., но без расходов на капитальное строительство, приобретение нового и капитальный ремонт старого ПС, приобретение запасных агрегатов и прочих расходов, осуществ- ляемых за счет амортизационных отчислений. Городской пассажирский транспорт СССР предоставляет населе- нию транспортные услуги по самым низким в мире тарифам. Действу- ющие в настоящее время тарифы по трамваю и троллейбусу были установлены еще в 1948 г., т. е. более 30 лет назад, и с тех пор не изме- нялись. В то же время уровень технического оснащения трамвайных и троллейбусных хозяйств и вместе с ним стоимость их основных фон- дов непрерывно возрастают, а вследствие роста территориальных размеров городов растет средняя дальность передвижения пассажи- ров. Поэтому наблюдается общая тенденция снижения рентабельно- сти пассажироперевозок. В настоящее время большинство трамвай- ных и троллейбусных хозяйств являются планово-убыточными. Но народнохозяйственная эффективность городского пассажирского транспорта определяется не выручкой от пассажироперевозок, а качеством реализуемых транспортных услуг, т. е. своевременной доставкой трудящихся от мест жительства к предприятиям с мини- мальными затратами транспортного времени и минимальной тран- спортной утомляемостью, снижение которой определяет возможность соответствующего роста производительности труда. По данным современных исследований увеличение затрат транспортного вре- мени всего на 10 мин сверх максимального нормативного (40 мин) приводит к снижению производительности труда вследствие тран- спортной утомляемости на 2,5—4%. Увеличение затрат транспорт- ного времени до 1,5 ч приводит к снижению производительности труда до 15% [19]. Экономический показатель себестоимости Сэ (см. (1.13)] нс дает эконо- мической оценки качества транспортной работы ПС, что является его круп- ным недостатком. Предприятие А, имеющее небольшой инвентарный парк ПС, неспособный освоить весь пассажиропоток, может иметь более высокие экономические показатели, чем предприятие Б, полностью обслуживающее такой же пассажиропоток с необходимым комфортом. Высокая экономич- ность предприятия А будет достигаться за счет переполнения вагонов пассажирами и ухудшения качества их обслуживания. У предприятия А пассажиропоток пе будет использован полностью, так как часть пассажиров предпочтет проезду в переполненных вагонах хождение пешком, общая выручка будет меньше, но себестоимость перевозок пассажиров ниже и эксплуатационная экономичность выше. Качество работы ПС на линии оценивают косвенными показате- лями: общим числом опозданий ПС при выпуске на линию, простоев
и возвратов, выраженных в процентах к выпуску за отчетный период Т, а также потерями линейного времени по этим причинам. Среднее опоздание роп подвижного состава при выпуске из депо •— отношение общего количества пО(1у опозданий к выпуску Л\ву за отчетный период Т или отношение времени то„г опозданий к продол- жительности Сг работы ПС в вагоне (троллейбусе)-часах за тот же период, %: Роп= 100 или р'оп = (ты,г/Сг) 100; т01,у=2т1Ш1, (1.14) где т0111 — продолжительность задержки выпуска t-го вагона или троллейбуса, ч. Опозданиями считают случаи, когда поезд вышел из депо: а) позд- нее времени, предусмотренного расписанием (с опозданием более 3 мин); б) своевременно, но задержался на нулевом рейсе и отправ- лен с конечной станции с опозданием более 3 мин; в) вышел своевре- менно, но по какой-либо причине возвращен в депо, не будучи пу- щенным в эксплуатацию; г) вышел своевременно, но путь для него закрыт другим поездом, идущим с опозданием против расписания. Средний простой рпр подвижного состава на линии — отношение общего количества простоев лпрТ к выпуску NмТ за отчетный период Т или отношение времени простоя тпру к продолжительности С7 работы ПС на линии в вагоно(троллейбусо)-часах, %: Рпр = (^прг/де г) 1 О® ИЛИ Рпр ~ пр г/ С у) 100, Тпру 2т„р(, (1.15) где тпр; — простой /-го вагона или троллейбуса, ч. К простоям относят случаи, когда поезд, уже находящийся в дви- жении, вследствие какой-либо неисправности или отсутствия брига- ды потерял при работе на линии более 3 мин (но не более 1 ч) рабоче- го времени, причем для ликвидации его неисправности не потребовал- ся заказ из депо резервного поезда. Если остановившийся поезд на время устранения неисправности был заменен резервным, то к простою относят разницу во времени между моментом остановки неисправного поезда и началом работы резервного. Простои и опоз- дания, вызвавшие отклонения от графика движения не свыше 3 мин, не учитывают и в суточный диспетчерский рапорт не включают. Средний возврат рза:, подвижного состава в депо — отношение общего количества возвратов nKtyiT вагонов или троллейбусов к числу Сдв7 вагоно (троллейбусе)-дней работы ПС за отчетный период Т или отношение общего времени возвратов твоэГ к продолжительности Сг работы ПС на линии в вагоно(троллейбусо)-часах за тот же период, %: Рвоз (^возт/СдВу) 100 или -- (тВОду/Су)100. (1.16) г Т где /1В(),у = £лвои и САяГ —£ЛГДЮ-; яво.м — число возвратов в Ли рабочий ° г 0 день; твоэу = $тв<Ы1- — продолжительность возврата (-го вагона или троллейбуса, ч; jVAB( — число вагонов или троллейбусов в движении в 1-й рабочий день. Возвратами считают: а) случаи выбытия поезда из движения
раньше времени, предусмотренного расписанием, из-за неисправно- сти, отсутствия бригады и т. д. Возврат определяют как разность между моментами времени выбытия поезда из движения и выхода на линию резервного или этого же поезда после устранения неисправно- сти. Если поезд после возвращения в депо не был выпущен на линию или заменен резервным, возврат определяют как разность между моментами времени выбытия поезда из движения и окончания его работы по расписанию (без учета нулевого рейса); б) простой на линии из-за неисправности или по другим причинам свыше 1 ч (кроме перерывов, предусмотренных расписанием); в) случая, когда поезд пришел на перерыв для осмотра в депо, а после перерыва на линию не вышел. Качество работы ПС на линии оценивают также эксплуатацион- ной скоростью которая характеризует затраты транспортного времени населения в передвижениях и интенсивность полезного использования (оборачиваемость) ПС, и коэффициентом использо- вания ав. Наиболее полную характеристику качества работы ПС дает коэффициент использования аа, который может быть определен рас- четом и по отчетным данным о выполненном движении. Разделив обе части уравнения (1.1) на ДОИН, получим Л^км/^ип = ^дв/^ин + рем/N ин + рел/1 (1.17) 1 = аБ + арсм 4- арсз, f где ар<>м == и арез= Д/реДЛД,—коэффициенты занятости ПС в ремонтах (со снятием с наряда) и резерве. Коэффициент арез принимают с таким расчетом, чтобы резервно- го ПС хватило для замены вагонов и троллейбусов, выбывающих из движения по причине неисправности. Величина его коррелируется с вероятностью отказов ПС на линии. Нормативный коэффициент резерва принимают обычно в пределах 3—5% от инвентаря, но нужно иметь в виду, что распределение выбытий ПС из движения зависит от времени года. Максимальное количество выбытий прихо- дится на осенне-зимний период, минимальное — на весенне-летний. В отдельные ненастные дни выбытие ПС из движения приобретает иногда массовый характер и значительно осложняет работу тран- спортных хозяйств. Число ПС, находящегося в ремонтах, выполняемых со снятием с наряда, определяется из соотношения ЛГрем/Л\н = ^рем/Л», откуда = (ДДЩЛ'д.. (1-18) где Трсм — суммарное время, затрачиваемое на ремонт ПС со снятием с наряда за ремонтный цикл Тц. Поскольку Тп исчисляют в календарных днях (или годах), то и Гр(.„ в (1.18) должно быть выражено в календарных днях (или годах). Фактически же затраты времени на ремонт нормируют в рабочих днях. Для перевода рабочих дней в календарные величину Трс^ умно- жают на Дк/Др, где Дк и Др— соответственно число календарных и рабочих дней в году. Тогда
(1.19) где CpeMi — количество ремонтов /'-го вида, выполняемых со снятием ПС с наряда за ремонтный цикл (включая случайные); £реч, — затра- ты времени на ремонт t-го вида единицы ПС в рабочих днях; k — об- щее количество видов ремонта ПС, выполненных со снятием с наряда, за ремонтный цикл (включая случайные). Ремонтный цикл Тц определяется пробегом единицы ПС за ре- монтный цикл и величиной его среднесуточного /ср.(.. или среднегодо- вого /ср г. пробегов: Ta = LJ^leps)^LJlcpr. (1.20) С другой стороны, величина среднесуточного пробега /срс опреде- ляется эксплуатационной скоростью иэкспл и среднесуточной продол- жительностью /(.рс работы единицы ПС на линии по формуле (1.10). С учетом (1.17) — (1-20) и (1.10) из (1.17) можно определить коэф- фициент выпуска аБ = (1 — арез) / [ 1+(S SCpep<|fp(.j4(-/Lu) (Дк/Др) ^экспДср.с] - (1-21) Уравнение (1.21) показывает, что коэффициент ав зависит от при- нятого (или фактического) коэффициента резерва (уменьшается с увеличением арез); пробега единицы ПС за ремонтный цикл (увели- чивается с увеличением Тц); количества ремонтов Срсм/ (включая плановые и случайные) единицы ПС за ремонтный цикл со снятием Гц i с наряда (уменьшается с увеличением S iC,,,,,); нормативных или фактических простоев ПС в ремонтах (уменьшается с увеличением ^Рем<) > режима работы ремонтных предприятий, оцениваемого отноше- нием Дк/Др (минимален при пятидневной рабочей неделе); средне- суточного пробега единицы ПС (уменьшается с увеличением /срс). Расчетный коэффициент использования ав определяют по (1.21) с подстановкой нормативных и планируемых величин арсз, /рем/ЛСр.с и иэкспл. Для троллейбусов ае =0,84-0,85; для моторных трамвайных вагонов 0,85—0,9; для прицепных 0,9—0,95. Фактические коэффи- циенты использования определяют по отчетным данным. Они, как правило, ниже плановых. В среднем по СССР коэффициент исполь- зования ПС трамваев составляет около 0,76, троллейбусов — 0,74, метрополитенов — 0,79, причем характеризуется значительной обла- стью разброса и в некоторых хозяйствах иногда ниже 0,5. § 1.3. Математические методы и информационное обеспечение технико-экономических исследований и расчетов технического обслуживания и ремонта подвижного состава Техническое обслуживание (ТО) и эксплуатация подвижного состава (ПС) ГЭТ отличаются большой системной сложностью, раз- нообразием и стохастичным (случайным) характером действующих в них связей. Вследствие производственных допусков изготовления, 18
ТО и ремонта, меняющихся условий эксплуатации и ряда других при- чин техническое состояние отдельных единиц ПС, даже имеющих одинаковый пробег и работающих на одних и тех же маршрутах, раз- лично. Поэтому высокие технико-экономические показатели ТО и эксплуатации ПС как системных объектов, изучение и прогнозирова- ние его безотказной работы и эффективное управление системой ТО и ремонта возможны при использовании современных экономико- математических методов: математической статистики, линейного и динамического программирования, теории оптимального планирова- ния эксперимента, имитационного моделирования, математической теории игр, массового обслуживания и т. д. Их используют при раз- работке систем ТО и ремонта ПС, в расчетах оперативного планиро- вания хозяйственной деятельности, материально-технического снаб- жения и др. Методы математической статистики. Их применяют для определе- ния статистических характеристик и составления вероятностных математических моделей стохастических процессов износа и отказов ПС при работе на линии, ожидаемых объемов и трудоемкости 'ГО и ремонта и др. Явление несовпадения характеристик качества разных единиц, узлов и деталей ПС называют рассеиванием характеристик качества. Поскольку рассеивание вызывается действием различных случайных причин, характеристику качества А следует рассматривать как слу- чайную величину. Важнейшие характеристики случайной величины А — математическое ожидание М(Л) и среднеквадратичное откло- нение п(Л). Математическое ожидание— центр группирования слу- чайной величины Л, среднеквадратичное отклонение — мера ее рассеивания. Чем больше ст (Л), тем больше рассеивание. В хорошо отлаженных производственных процессах математическое ожидание М (Л) случайной величины Л обычно совпадает с ее номинальным значением Лном. Если это условие не выполняется, то разность ДМ = М(Л)-Л„ОН (1.22) представляет собой систематическое отклонение характеристики качества от номинального значения. Разность х=Л—М(Л) (L23) называют случайным отклонением. В общем случае характеристики А имеют и систематические, и случайные отклонения от Л1!ОМ. Наиболее важной характеристикой случайной величины является закон распределения. Во многих случаях характеристики качества А подчиняются нормальному закону распределения с плотностью вероятности ср(Л) = {1 / [о(Л) V2n] }е_ 1Д(1.24) Для случайной величины Л, математическое ожидание которой равно нулю, плотность вероятности <р(Л) ={1/[О(Л)у/2л]}е-я/12'",Л|'!. (1.25)
Кривая нормального закона распределения (рис. 1.4, а) симметри- чна относительно оси (р (Л). Ее точки перегиба В определяют величи- ну среднеквадратичного отклонения. Если допустимый разброс характеристики А равен ±ЛЬ то про- цент риска Б выхода фактических значений А за пределы допуска можно найти как отношение площади заштрихованных частей под кривой q> (Л) к общей площади под кривой, принимаемой за 100%: Б = 2-100 f <p(A)dA ={200/ [о(Л) } J (1.26) л, л Зависимость Б от величины Ль выраженной в долях о, показана на рис. 1.4,6. Такими зависимостями пользуются для определения допустимых отклонений характеристик качества. По результатам испытаний обычно строят эмпирические распре- деления характеристик качества Л (иногда их называют кривыми распределения погрешностей) и определяют соответствующие им значения М (Л) ио (Л). При построении эмпирических распределе- ний берут выборку из п. изделий или обследуемых процессов и для каждого из них определяют рассматриваемую характеристику качества Л. Затем определяют поле рассеивания значений А в вы- борке <о=Л макс — ЛМН!1 (1.27) Рис. 1.4. Кривая нормального распределения (а) и зависи- мость процента риска Б выхода характеристики качества за пре- делы эксплуатационного допус- ка А1 от отношения Л/о (Л) (б) и разбивают его на несколько интер- валов АЛ (рис. 1.5). По оси ординат откладывают в определенном мас- штабе число объектов тх, т2> mk, характеристика качества которых находится внутри каждого из этих интервалов. Слева от Лмин и справа от Лмакс вдоль оси абсцисс откладывают отрезки, равные 0.5АЛ. Точки нуме- руют с 1 по 8, как показано на рис. 1.5, и затем строят по ним либо ступенча- тую линию а (гистограмму распре- деления) , либо ломаную линию б (полигон распределения), либо плав- ную линию в (кривую рассеивания). Статистические значения математи- ческого ожидания М(А) и средне- квадратичного отклонения 8(Л) па- раметра Л (знак ~ означает, что значения величин определяются по опытным данным) вычисляют по формулам Я(Л) =('ЕЛЛ/п; а(Л) = i I = У S "(Л((Л) ] 2/ (п — 2), (1.28)
где Ai — результат измерения характеристики качества А Z-го объек- та в выборке (/= 1,2,...,п). Если результаты измерения характеристики качества А объектов, составляющих выборку, представлены в виде гистограммы, то М(А) =XAsfs; 5(A)Vs‘[A,-JB(A))2f.. (1.29) S=l S = i где k — число интервалов в гистограмме; As — значение А, соответ- ствующее середине 5-го интервала; fs = m5/n—относительная частота (частость) попадания параметра А в 5-й интервал;о = — объем выборки. Рис. 1.5. Кривая рассеивания характеристики качества А Анализ эмпирических распределений позволяет сделать ряд важ ных количественных и качественных оценок технического состояния обследуемого ПС, условий его эксплуатации, качества тех или других мероприятий ТО или ремонта и т. д. Определяя поле рассеивания ш характеристик качества, легко установить, находится ли оно в преде- лах предусмотренных допусков. Сравнение величины отклонения А (М) центра группирования и поля рассеивания ы позволяет устано- вить соотношение систематических и случайных факторов, опреде- ляющих отклонения параметра А от номинального А11СИ(. Величина среднеквадратичного отклонения о(А), характеризующая рассеива- ние параметра А, позволяет делать выводы о разбросе условий эксплуатации, точности технологического процесса ТО или ремонта и т д. Чем меньше ст, тем меньше поле разброса характеристики качества, т. е. стабильнее условия эксплуатации, совершеннее техно- логический процесс ТО или ремонта и т. д.
Рис. I.б. Статистические кривые распределения отклонения конт- ролируемого параметра по опе- рациям ремонта Большое практическое значе- ние в производстве и эксплуата- ции имеет правильный выбор кон- тролируемых параметров. Контро- лю подлежат прежде всего пара- метры, дающие наиболее полную информацию о соблюдении точно- сти технологических процессов ТО и ремонта и оказывающие решаю- щее влияние на качественные по- казатели и эксплуатационные свойства ПС. Выбор таких пара- метров и места контрольных операций в технологической цепи изготовления, ТО и ремонта ПС производят методами статистиче- ского анализа на основе имеющей- ся информации о дефектах. Мето- дическими указаниями Всесоюзно- го научно-исследовательского института ио нормализации в маши- ностроении (ВНИИНМаш) рекомендуется следующий порядок этой работы: 1. Дефекты, выявленные на различных операциях производства и эксплуатации изделий, располагают в порядке убывания степени их весомости (ранжируют) с оценкой результатов экспертным методом. На основании этого ранжирования устанавливают параметры, под- лежащие контролю. 2. Для каждого из параметров, подлежащих контролю, строят кривые распределения по всем операциям технологического процесса и подсчитывают их характеристики — математическое ожидание Л1(Д) и среднеквадратичное отклонение о(Д) по (1.28) или (1.29). В хорошо спроектированном технологическом процессе ТО или ремонта каждая последующая операция должна приближать ана- лизируемые параметры изделия к требуемым значениям, т. е. сокра- щать их отклонения от центра группирования &М =М (А)—ДН,)М и среднеквадратичные отклонения о (А). Сравнивая поэтому признаку кривые распределения по всем операциям технологического процесса, можно оценить его качество и выявить операции, подлежащие техни- ческому контролю в первую очередь. Пример 1.1. Процесс ремонта детали предусматривает выполнение опера- ций I—IV. Эмпирические распределения ф(х) случайной величины х ~А—Д,1(,м характеристики качества А приведены в виде кривых распреде- ления на рис. I 6. Оценить правильность построения технологического процес- са и выявить операции, требующие наиболее тщательного контроля Решение. Анализ кривых распределения показывает, чго после каж дой операции они последовательно стягиваются к началу координат, в ре- зультате чего рассеивание параметра от операции к операции сокращается. Следовательно, технологический процесс ремонта детали спроектирован правильно. Особенно резкое сокращение погрешностей, качественно изме-
няющое кривые распределения, наступает после операции III, что указывает на скачкообразное увеличение точности обработки на этой операции и ее особую важность в технологическом процессе. Статистический анализ—• основная цель группы математических вероятностных методов исследования процессов ТО и ремонта ПС, в том числе его надежности. Однако недостатком эмпирических рас- пределений является сложность их математической обработки. Поэ- тому к полученному экспериментально распределению подбирают одно из известных теоретических, имеющих удобные математические свойства: нормальное [см. (1.24)], экспоненциальное, логарифмиче- ски-нормальное, Вейбулла и др. Все они будут рассмотрены в соответ- ствующих разделах курса. Оценка соответствия эмпирического распределения теоретическому выполняется по определенным прави- лам с использованием различных критериев согласия: Колмогорова, Пирсона (х2) и др. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Эти методы широко используют для определения тесноты связи между факторами и характеристиками, не находящимися в функциональной зависимо- сти. Функциональной называют зависимость двух или большего числа переменных, при которой фиксированным значениям аргумен- тов однозначно соответствует численное значение функции. Регрес- сионными называют зависимости, при которых фиксированному значению аргумента соответствует та или другая совокупность (распределение) возможных значений функции (парная корреля- ция) или фиксированным значениям нескольких аргументов соответ- ствует определенное распределение функции (множественная кор- реляция). В функциональных уравнениях выражают связь между аргументом или аргументами х и определяемой ими функцией у, а в корреляционных — между аргументами х и математическим ожида- нием М (у) функции у. Таким образом, наличие корреляционной связи не означает, что значение одной переменной однозначно опре- деляет величину другой, как при функциональной связи. Уравнение множественной регрессии в общем виде М (У) = И*!, *2, - -» хп, 2, У7) в, (1.30) где М (у) — математическое ожидание (среднее значение) перемен- ной у, которую называют функцией отклика. Функция у является либо параметром оптимизации изучаемого процесса, либо критерием его эффективности;^,— хп — аргументы, т. е. управляемые переменные (факторы) процесса (при испытаниях получают те или другие фикси- рованные значения); Z, W — переменные и постоянные, влияющие на функцию отклика, но не поддающиеся управлению (те из них, кото- рые нельзя оценить количественно, образуют помехи — («шум»), искажающие результаты анализа); е—ошибка аппроксимации. В исследованиях используют линейные уравнения множественной регрессии, которые выражают полиномом первого порядка (1.31); квадратичные (1.32); степенные (1.33); показательные (1-34) и супер- позицию законов распределения единичных факторов (1.35):
М («/) = #охо + Zijjq + Я2.г2 + ... + В,,*,, = ^В,х;; (1.31) М(у)^ BoXo+^Blxl+iB.ixlxi+iBiX^; (1.32) М (у) = аох^'+ x'^+xg’ + ... 4-х"" + Яо; (133) Л1 (у) = аоар + а2- + 4- ... -+ а;/1 4- В£„ (1-34) М(у) = УоЦх^ЪМ ...|„(х„), (1.35) где xjt х. факторы (переменные), которыми варьируют при прове- дении эксперимента; В;, Bt — частные коэффициенты регрессии, пока- зывающие влияние факторов xjf х, на функцию отклика (вычисляют при исключении влияния остальных факторов); Во -—свободный член, характеризующий среднее значение функции отклика при нуле- вых значениях всех факторов; х,- Х; — эффект парного взаимодей- ствия; В;/ — коэффициент регрессии, характеризующий эффект пар- ного взаимодействия. Для установления регрессионной связи группы переменных у, (xt, х2,.хп) по определенным правилам составляют план активного или пассивного регрессионного эксперимента, в результате которого определяют коэффициенты парной корреляции, характеризующие тесноту связи функции отклика с определяющими ее факторами. Пас- сивный эксперимент представляет собой регистрацию самопроизволь- но изменяющихся уровней контролируемых факторов x/f х; и соответ- ствующих им значений откликов у объекта исследования. При актив- ном эксперименте изменения исследуемых управляемых факторов х/ заранее программируют по определенным законам математической теории планирования эксперимента, обеспечивающим максимальную достоверность (адекватность эксперимента изучаемому явлению) при одновременном уменьшении его трудоемкости (числа требующих- ся опытов) и вычислительной сложности. Чаще других используют ортогональный план, но применяют и более эффективные, например центральное композиционное (ОЦКП) и ротатабельное (РЦКП) планирования, симплекс-решетчатые планы и др. В настоящее время задачи регрессионного анализа решают на ЭВМ. При этом в ЭВМ вводят только исходные матрицы скорректированных уровней, полу- ченных в результате эксперимента, факторов х, и наблюдаемых сред- них значений отклика у. ЭВМ выдает на печать матрицы коэффициен- тов регрессии. Методы линейного, нелинейного (выпуклого) и динамического программирования. Их используют для решения экстремальных пла- ново-экономических задач, которое сводится к нахождению макси- мума или минимума некоторых функциональных зависимостей пере- менных при определенных ограничениях на связи между ними. Мето- ды линейного программирования (симплексный и др.) используют в тех случаях, когда зависимость между рассматриваемыми факторами или явлениями функциональна (однозначна) и линейна. Они позво- ляют выбрать оптимальный вариант из большого количества альтер- нативных. Методы нелинейного (выпуклого) программирования используют для решения экстремальных планово-экономических
задач при нелинейных связях переменных. В большинстве они осно- ваны на преобразовании нелинейных зависимостей в линейные мето- дом кусочно-линейных приближений, т. е. представлении криволиней- ной зависимости ломаной линией. Методы динамического программи- рования позволяют находить оптимальные решения на основе прогно- зирования последствий тех или других решений и выработки оптимальных стратегий для последующих решений. Общая задача линейного программирования имеет следующую математическую постановку. Имеется п переменных хр х2,.... хп, вхо- дящих в систему из т линейных уравнений, ограничивающих возмож- ные значения этих переменных: cii [X [ 4~ ai2x2 + я13X3 4- ...4" я।b i • я2[XI 4- я22х2 4” я2з%з 4“ 4“ Я9/[ХП 62> (1.36) я,п1Х[ 4* ят2х2 4~ Дт3х3 4- 4" йл1ггхга bт. Определить такие неотрицательные значения переменных х, — х„, т. е. х{>0, которые удовлетворяли бы системе уравнений и приводили к максимуму или минимуму функцию С = с(х[ 4- с2х2 4“ с3х3 4- ... 4- СпХп, (1.37) где с, — численные значения критерия эффективности решаемой задачи на единицу переменной х,. Сокращенная математическая запись общей задачи линейного программирования имеет вид м п /=1, 2, .... т; С=2су-х, = мин или макс. (1.38) У=1 Частным случаем общей задачи является так называемая тран- спортная задача линейного программирования, которая в общей математической форме имеет следующую постановку. Пусть емкость центров / (j=l,2, ..., п) отправления грузов или пассажиров равна ajt а центров прибытия i (/=1,2, ..., т) — 6,. Перевозки между I и / составляют х1? а характеристики связей центров / и / (затраты вре- мени на передвижение между / и / или стоимость перевозок) — c;j. Определить распределение перевозок между / и j, обеспечивающее минимум критерия с,7. Такую же постановку имеют задачи рациональ- ной организации материально-технического снабжения, маршрутиза- ции технологических процессов ТО и ремонта и др. Математическая запись транспортной задачи: /71 П ^,Хц — а1, 2, ..., /г; = /= 1, 2, ..., т. Определить .XXc.yXjj—мин при х[7>0 = (1.39) Решение задач линейного программирования отличается большой трудоемкостью. В настоящее время разработаны типовые программы для решения этих задач на ЭВМ. Методы теории графов. Они позволяют в наглядной форме пред-
ставлять и решать множество задач, в частности задач линейного, нелинейного и динамического программирования в области планиро- вания, управления и проектирования сложных систем. Частной зада- чей теории графов являются методы сетевого планирования и управ- ления (СПУ). Исследуемые переменные (факторы, события) изобра- жают в теории графов вершинами 1 и дугами U. Граф G (1, U) — это упорядоченная совокупность вершин и дуг. Решение задач методами теории графов сводится к последовательному преобразованию на- чального графа и определений кратчайших путей на графе с теми или другими ограничениями. Методами теории графов можно решать задачи поиска оптимальной очередности операций осмотровых и ремонтных работ, проектирования поточных линий ТО и ремонта, тео- рии расписаний, управления дискретными системами, минимизации целевой функции по ряду критериев и др. При решении задачи мини- мизации целевой функции процесс решения организуют так, что после минимизации по одному из критериев на полученном графе отыскивается кратчайший путь по второму критерию и т. д. Методами теории графов можно решать и вероятностные задачи СПУ, управ- ления запасами, надежности сложных систем и др. При этом пола- гают, что связи между вершинами I и j графа G (/, U) реализуются с некоторой вероятностью Pi}. Математическая теория игр. Теория игр позволяет исследовать оптимальные стратегии в ситуациях игрового характера, связанных с выбором наивыгоднейших решений по тому или другому критерию. Факторы, определяющие функционирование той или другой системы, представляются в виде игроков, а их взаимосвязи («поведение» игроков) — в виде определенных стратегий игры. Количество страте- гий у каждого игрока может быть конечным и бесконечным, в соответ- ствии с чем и игры подразделяют на конечные и бесконечные. При исследовании конечной игры задают «матрицы выигрышей» (пока- зателей оптимизации), при исследовании бесконечной игры - функ- ции выигрышей. Для решения игровых задач используют алгебраи- ческие и итерационные методы, а также приведение к системам диф- ференциальных уравнений. Информационное обеспечение технико-экономических исследова- ний и расчетов. В качестве информационного обеспечения планиро- вания, управления, исследования и расчета ТО и ремонта используют нормативную документацию, плановые задания,оперативную инфор- мацию о работе ПС на линии и ходе технологических процессов его ТО и ремонтов, результаты натурных статистических исследований. Необходимую^ полноту информационного обеспечения определяют методами теории информации, которая исследует способы оценки и необходимый объем информации для решения тех или других задач, методы ее хранения и передачи без искажений, отбора и использова- ния, устранения дублирования и т. д. Систему информации считают рациональной, если она соответст- вует информационной потребности, объективна, непротиворечива, имеет высокий коэффициент использования, приспособлена к машин- ной переработке. Анализ информационного обеспечения проводится 26
в синтаксическом, семантическом и прагматическом аспектах. Син- таксический строй информации связан с принятой в ней знаковой системой и символьным языком, который видоизменяется в зависимо- сти от используемой вычислительной техники. Семантический (смы- словой) строй информации связан с ее смысловым содержанием и назначением. Прагматическая оценка информации сводится к опре- делению полезности ее использования для решения поставленных задач. Информационное обеспечение ТО и ремонта ПС ГЭТ отличается сравнительно большой неоднородностью и сложностью. Расширяю- щиеся потребности управления вызывают ее систематический рост и необходимость качественного совершенствования. Систематический сбор и анализ статистической информации о неисправностях и отка- зах ПС, его слабых узлах, исследования закономерностей износа деталей и узлов в функции наработки - необходимые условия повы- шения эффективности производственных процессов, надежности и качества ТО и ремонта. Она необходима для планирования надеж- ности эксплуатационной работы ПС, анализа и оценки системы ТО и ремонта, планирования организации осмотровых и ремонтных работ, загрузки рабочих мест и т. д., т. е. научной разработки управления производственным процессом эксплуатации. Наилучшие условия для сбора, обработки, накопления и оператив- ного использования необходимой производственной информации по эксплуатационной работе и техническому содержанию ПС обеспечи- вают автоматизированные системы управления (АСУ) (см. § IV.3). Однако сбор ее необходим и при традиционных методах управления производственной деятельностью депо и ремонтных заводов. Он осно- вывается на ведении технической документации, фиксирующей техническое состояние и эксплуатационную работу ПС, виды которой определяются Правилами технической эксплуатации, Перечнем типо- вых документов, утвержденным Главным Архивным Управлением при Совете Министров СССР и Инструкцией Центрального статистиче- ского Управления (ЦСУ) Совета Министров СССР по составлению статистической отчетности о работе трамвайного хозяйства. Основными документами, фиксирующими состояние и эксплуа- тационную работу ПС и его важнейших узлов, являются технические паспорта вагонов (троллейбусов) и их основных агрегатов и узлов (тяговых двигателей, колесных пар, редукторов, тележек, двигатсль- компрессоров и др.), книги поезда, ремонтов, заявок и техническая статистика. Технический паспорт — документ о состоянии подвижного соста- ва и его основных агрегатов, определяющих безопасность движения. Он составляется заводом-изготовителем и передается трамвайным и троллейбусным хозяйствам при получении ими нового ПС. В техни- ческом паспорте отражается вся «жизнь» вагона или троллейбуса и их агрегатов, начиная от технических данных заводского изготовле- ния до списания. В паспорт вносят данные о всех плановых и внепла- новых ремонтах ПС и его агрегатов. Книга поезда — документ на каждую единицу ПС, находящуюся
на балансе (в инвентаре) предприятия. Она является официальным документом, удостоверяющим техническое состояние ПС и разре- шающим выпуск его на линию для эксплуатационной работы. Поэто- му во всех случаях выезда вагона или троллейбуса из депо на линию книга поезда должна находиться у водителя в кабине в специальном ящике. Мастера профилактория, цеха плановых ремонтов и ОТК депо фиксируют в книге поезда прохождение всех видов осмотров и ре- монтов, в том числе внеплановых (случайных), удостоверяя своим штампом или подписью его пригодность к выпуску на линию. По вне- плановым ремонтам и работам, не предусмотренным характеристи- ками плановых технических обслуживании и ремонтов, в книге произ- водится соответствующая запись. Книгу годного к эксплуатации поезда мастер или начальник профилактория передает диспетчеру депо по выпуску, который вручает ее водителю перед выпуском на линию и принимает от водителя при возвращении поезда в депо. По- сле приемки поезда в депо и проверки на нулевом рейсе исправного действия его тормозных устройств, рулевого управления и других систем и агрегатов водитель подтверждает своей подписью и датой, что вагон или троллейбус принят им в эксплуатацию в технически исправном состоянии. Аналогичную запись вносят в книгу поезда и при пересменке водителей на линии. При отсутствии этих записей линейные ревизоры движения снимают поезд с линии и направляют его в депо. При обнаружении технических неисправностей вагона или трол- лейбуса перед выездом из депо, на нулевом рейсе или на линии, а также после дорожно-транспортных происшествий, водители делают в книге поезда соответствующую запись (заявку), заверяя ее своей подписью. При наличии заявки выпуск поезда на линию возможен только после ее устранения на линейном ремонтном пункте или в депо. Линейный слесарь или мастер депо записывает в книгу пере- чень произведенных работ по заявке и заверяет его своей подписью. Каждая страница книги поезда отражает выпуск и работу вагона или троллейбуса на линии в течение суток. Книгу используют в тече- ние трех месяцев, после чего передают в архив депо. При передаче вагона или троллейбуса в очередной плановый ремонт, списании с инвентаря или передаче в другие хозяйства книга поезда с соответ- ствующей записью передается в архив депо. При поступлении вагона или троллейбуса в депо из планового ремонта на них заводят новую книгу поезда. Книга заявок — документ, учитывающий общее количество и со- держание заявок водителей на технические неисправности ПС. Все заявки водителей, записанные в книгах поезда, регистрируют в книге заявок. Ее получают мастера ежедневного обслуживания (ЕО) и контрольно-профилактических осмотров (ТО-1) от начальника про- филактория, записывают в нее заявки водителей и характер выпол- ненного ремонта. В конце смены книгу сдают начальнику профилак- тория. После заполнения книгу заявок передают в архив депо на хра- нение в течение трех лет.
Книга ремонтов — документ, регистрирующий прохождение ПС всех видов ремонтов (плановых и внеплановых). В ней фиксируют полное содержание работ внеплановых ремонтов и работы, выпол- няемые сверх установленных характеристик, на плановых ремонтах. Техническая статистика ведется в депо по спискам агрегатов и узлов ПС, утверждаемым Главными управлениями городского электротранспорта. Она отражает межремонтные пробеги, техниче- ское состояние, проведение ремонтов и нарастание износов ПС в меж- ремонтные периоды. § (.4. Подвижной состав как объект теории надежности Надежность — свойство конструкции (системы), обусловленное ее безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраня- емостью. Безотказность — свойство конструкции непрерывно (без отказов) сохранять работоспособность в заданных режимах и услови- ях эксплуатации в течение заданного срока работы или пробега ПС; долговечность — способность длительно сохранять работоспособ- ность с перерывами на ремонт; ремонтопригодность — приспособлен- ность конструкции к обнаружению и устранению неисправностей (отказов) с минимальной трудоемкостью; сохраняемость — способ- ность сохранять эксплуатационно-технические показатели в течение определенного времени хранения, транспортирования и в эксплуа- тации. Продолжительность работы ПС, измеренную во времени или кило- метрах пробега, называют наработкой. В эксплуатации различают наработку ПС и его отдельных деталей и узлов между профилакти- ческими осмотрами или ремонтами, наработку до первого отказа, наработку между отказами. Отказ — событие, заключающееся в на- рушении работоспособности изделия. Работоспособным называют состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации (стандартами, техническими условиями, нормами до- пусков и износов). Отказы изделий, распределенные во времени или пробеге, называют потоком отказов. Исправным называют состоя- ние изделия, при котором оно полностью соответствует требова- ниям технической документации, неисправным — состояние, при ко- тором изделие не соответствует хотя бы одному из требований технической документации, регламентирующей исправное состояние. Неисправность — событие, заключающееся в нарушении исправ- ного состояния изделия. Будучи неисправным, изделие может со- хранять работоспособность. Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния ПС при сохранении его работоспособности, называют дефектом. Состояние изделия, исключающее возможность его дальнейшей эксплуатации по различным техническим причинам, называют предельным. Признаком наступления предельного со- стояния может быть пробег /п, при котором вероятность Р(1) безот- казного состояния ПС вследствие нарастания потока отказов ю(/) достигает величины 0,5 (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Кривые надежно- сти (/) и параметра потока отказов (2), определяющие предельное состояние (про- бег подвижного состава за ремонтный цикл) Решающее значение для расчетов надежности ПС ГЭТ имеет правиль- ная классификация нарушений сос- тояния: отказов, неисправностей и дефектов. Потоки отказов и неиспра- вностей ПС должны рассматриваться и исследоваться отдельно. По реко- мендациям проекта отраслевого стандарта на показатели надежности локомотивов отказы тягового ПС распределяют на 16 групп. В основу распределения положены признаки: места появления отказов (на линии, в депо при приемке поезда водителем на выпуске, в депо при ТО или ремон- те, на ремонтном заводе); влияния отказа на выполнение графика движения (с нарушением и без нару- шения графика); продолжительности простоя поезда на линии (свы- ше допустимого или в пределах допустимого*времени); потребности в резервном поезде (с требованием или без требования резерва); мес- та устранения отказа (на линии, на линейном ремонтном пункте, в депо, на ремонтном заводе). Причины отказов делят на шесть групп: недостаток конструкции или схемного решения ПС; неудовлетвори- тельное качество заводского изготовления, заводского ремонта, ремонта или осмотра в депо; неправильные действия поездной брига- ды или водителя; внешние воздействия. При дальнейшей детализа- ции целесообразно выделять отказы, устраняемые водителем, линей- ным слесарем, ремонтной бригадой депо; отказы, отличающиеся ха- рактером восстановления (плановое, внеплановое), объемом ремонта (с превышением или без превышения установленного объема), про- должительностью простоя в ремонте (с превышением или без превы- шения установленной нормы простоя). Работоспособное состояние подвижного состава ГЭТ определя- ется перечнем заданных параметров и допустимыми пределами их изменения — допусками. Критериями отказов называют признаки, позволяющие установить факты нарушения работоспособного сос- тояния. Ими являются, в частности, неисправности, при которых запрещается выпуск из депо и эксплуатация ПС на линии. К отказам относят неисправности, приводящие к выбытию ПС из движения или срыву его выпуска на линию в соответствии с графиком движения. Отказы, связанные с техническими неисправностями, мож- но разделить на две группы: 1) появляющиеся в нормальных усло- виях эксплуатации и 2) в результате нарушения установленных пра- вил и норм эксплуатации. При исследованиях надежности ПС учиты- вают отказы только первой группы. Отдельно учитывают отказы, свя- занные с нехваткой поездных бригад и организационными причинами, а также неисправности, обнаруживаемые и устраняемые в процессе ТО или ремонта, в том случае, когда их устранение не входит в харак- теристику (номенклатуру) соответствующего вида обслуживания.
Повреждением называют событие, заключающееся в нарушении требований, установленных нормативно-технической документацией по эксплуатации ПС или его агрегатов и систем вследствие внешних воздействий, превышающих установленные уровни. К повреждениям относят наезды (столкновения) ПС, излом дверей пассажирами, про- кол шины колеса троллейбуса и т. д. Повреждения при исследованиях надежности ПС не учитывают. Исследования надежности деталей и узлов ПС основаны на сборе и математической обработке статистических данных о неисправно- стях и отказах оборудования, появляющихся в процессе эксплуата- ции подвижного состава на линии и выявляемых в процессе его ТО и ремонта. В зависимости от целей исследования собирают данные о количестве отказавших или неисправных элементов оборудования и группируют их по характеру повреждений, причинам появления, ремонтным издержкам и т. д. Особого внимания при этом требует ус- тановление доверительных границ достоверности получаемой инфор- мации, которые определяют принятая методика сбора необходимых данных и учет всех существенных факторов, влияющих на поток неисправностей и отказов. Для уменьшения границ разброса полу- чаемых данных в выборку включают ПС, работающий в однотипных условиях эксплуатации и имеющий примерно одинаковый пробег от начала эксплуатации. Учитывая, что на надежность работы ПС ГЭТ существенное влияние оказывают климатические условия, период наблюдения берут равным не менее одного года, а количество групп в выборке Х = /к.Р//„ (140) где /кр — пробег до капитального ремонта и /г — годовой. Организация сбора статистической информации при исследова- ниях надежности и методы ее обработки регламентированы ГОСТ 16468 70, 17510—72. По ГОСТ 17510—72 различают пять вариан- тов проведения наблюдений: планы U, в которых отказавшие изделия не заменяются новыми, и планы R, в которых их заменяют новыми или ремонтируют. Для установления ресурса нового или капитально отремонтиро- ванного ПС до достижения предельного состояния используют план [Na, R, г]: под наблюдение ставят No изделий, а наблюдения ведут до возникновения г отказов или предельных состояний. Если ресурс Т из- вестен (задан системой ТО и ремонта), то задачей исследования является установление изменения параметра потока отказов в преде- лах ресурса и корректирование его. В этом случае применяют план [jV0, R, Г]: под наблюдение ставят изделий, наблюдения ведут в течение времени или пробега 7, а отказавшие изделия заменяют новыми или отремонтированными. По показателям надежности детали и узлы ПС делят на перемон- тируемые, заменяемые после отказа (приборы и устройства полупро- водниковой техники, болты и гайки, конденсаторы, подшипники ка- чения, фарфоровые изделия и др.) и ремонтируемые, восстанавли- ваемые после отказов. Четкой границы между перемонтируемыми и
ремонтируемыми изделиями нет: одни и те же изделия могут быть и ремонтируемыми и перемонтируемыми. Показатели надежности определяют в результате наблюдений определенного количества А-'о изделий или их элементов в заданных условиях эксплуатации. При этом период наблюдения / (наблю- даемый пробег ПС) делят на интервалы Д/ и в каждом фиксируют количество неисправностей и отказов п; объектов наблюдения (учет отказов и неисправностей ведут раздельно) и наработку их до первого отказа I, или между отказами Л/,. Выбор величины Д/ определяется объемом выборки и длитель- ностью периода наблюдения I. Количество К и величину Д/ требую- щихся интервалов наблюдения определяют по полуэмпирической формуле: Х-:1+.3,21gA'o; Ы = 1/К, (1.41) где К округляют до ближайшего большего целого числа. Пример 1.2. Под наблюдение поставлено Ао=1О вагонов, период наблю- дения /=100 тыс. км. Определить необходимый интервал наблюдения Д/. Решение. Находим К= 1 +3,2 -- 1 + 3,21g 10 = 1 + 3,2* I -4,2--- 5; Д/= ///(= 100/5 =20 тыс. км. В табл. 1.1 приведены распределения по интервалам пробега отказов троллейбусов ЗиУ-9. Коэффициент отказов К^ — отношение суммарного количества 1V А Ъгц отказов того или другого вида к общему количеству 2m, всех ви- дов отказов рассматриваемого узла или агрегата, коэффициент N С К'^к — отношение 2пг к общему количеству Sm, отказов всех элемен- тов рассматриваемой системы (например, механического оборудо- вания); коэффициент К^тк — отношение к общему количеству ZrHi отказов всей совокупности систем ПС. Например, для отказа «подгар коллектора» (табл. 1.1) Котк = 23/37 = 0,62; А/, к =-23/141 = 0,16; А"к = 23/352 - 0,065. По данным эксплуатации наибольшее количество отказов ПС ГЭТ (до 75%) связано с электрооборудованием. Наименее надежные эле- менты электрооборудования троллейбусов и трамвайных вагонов — токоприемники, ТЭД, контакторные панели (контактная аппарату- ра), аккумуляторные батареи и групповой реостатный контроллер. Наименее надежные элементы механического оборудования трол- лейбусов — механизмы открывания дверей, подвеска управляемого и ведущего мостов, рулевое управление; механического оборудова- ния трамвайных вагонов КТМ-5МЗ — тормозной электромагнит, дверной привод, редуктор колесной пары, карданный вал, барабан- ный тормоз. Виды основных неисправностей троллейбусов ЗиУ-9. По кузову: трещины панелей над дверными проемами (из-за недостаточной жесткости каркаса); обрыв площадок установки дверных механиз- мов (из-за недостаточной жесткости крепления); вырыв площадок
Количество отказов по интервалам пробега, тыс. км га Я а ч ю та Механиче- Повреждения регулятора уро в- — 3 7 3 — 1 2— — 16 0,34 0,08 0,045 ское ня пола кузова Повреждения гидравлического амортизатора (гасителя) — — — 3 I 3 1 1 — 9 0,19 0.04 0,025
Продолжение табл. 1.1 Оборудование Виды отказов Количество отказов по интервалам пробега, тым. км р,- ^ОТК ^отк к,г отк 0—10 10—20 20-30 30~40 40-50 50—60 60—70 70—80 80—90 Повреждения пневматического упругого элемента 1 9 — 1 3 3 4 1 22 0.47 0,10 0,063 Гт,- 1 12 7 7 4 7 7 2 — 47 1,00 0,22 0.133 Рулево е управление Повреждения муфты насоса гидроусилителя руля 1 3 2 1 1 1 11 0.41 0,05 0.031 Повреждения гидравлического усилителя руля А — 4 э 1 1 3 4 1 — 16 0.59 0.08 0.045 Гт,- 1 ‘ 1 7 4 2 5 5 1 27 1.00 0.13 0.077 Ведущий {задний} мост Износ сальника ступицы 4 — 2 4 10 1.00 0.08 0.028 Подвеска задняя {ведущего лктстл) Механиче- Повреждения пневматического ское упругого элемента — — 2 6 3 4 1 — 21 0.57 0.10 0.060 Повреждения регулятора уров- ня пола кузова А Гт,- 3 — 3 3 1 3 4 10 1 4 6 10 1 6 I 16 37 0,43 1.00 0,08 0.18 0,045 0.105 шШЯШШ Карданный вал Замена вала J | 3 1- 1 41 2! 2 | 2 1- I--1 131 1,00 | 0,06 | 0,037 Тормозное оборудование Тормозные цилиндры управляе- с 1 2 3 5 1 17 0,55 0,08 0,048 мого моста 3 1 Тормозные цилиндры ведущего 1 7 з 1 14 0,45 0,07 0,040 моста Z л Гт,- .— 7 1 3 3 12 4 — 1 31 1,00 0,15 0,088 1 Механизмы открывании дверей Повреждения электродвигателя 3 7 2 7 2 — — 1 1 23 0,50 0,11 0,065 Повреждения концевых выклю- чателей 3 4 4 4 5 3 — "* — 23 0,50 0,11 0,065 А Гт,- 1 6 11 6 11 7 3 1 1 46 1,00 0,22 0,130 с Гт,- 8 47 21 39 26 39 24 5 э 211 — 1,00 0,600 1 Ж Гт, 32 74 58 69 35 44 31 7 2 352 — — 1,00
установки штанг с радиореакторами (из-за недостаточной прочности и жесткости); излом и вырыв кронштейнов крепления зеркал заднего вида (из-за некачественной сварки). По переднему (управляемому) мосту: износ бронзовых втулок под шкворни (из-за недостаточной износостойкости); потеря работоспособности сальника ступицы (из-за некачественного изготовления); выход из строя подшипника двуплечего рычага (из-за недостаточной смазки). По рулевому уп- равлению: износ статора и выработка лопастей ротора насоса гидро- усилителя; утечка масла через сальниковые уплотнения гидроуси- лителя (из-за потери работоспособности уплотнений). По карданной передаче: износ крестовин (из-за недостаточной смазки); разрушение подшипников (при неудовлетворительной балансировке карданного вала). По заднему (ведущему) мосту: выход из строя сальниковых уплотнений хвостовика редуктора (из-за неудовлетворительной ба- лансировки карданного вала). По подвеске: износ и отслоение впускного и выпускного клапанов; выработка втулок регуляторов положения кузова (из-за недостаточной износостойкости и тепло- стойкости); обрыв рычага регулятора положения кузова (из-за выработки пазов и увеличения рабочего хода тяги); потеря работо- способности регулятора положения пола кузова (из-за засорения клапанов, неправильной и несвоевременной регулировки, излома ограничителя, заедания тяги в результате отсутствия смазки); обрыв верхних кронштейнов крепления амортизаторов подвески по сварке (из-за недостаточной прочности); износ и потеря работо- способности резиновых втулок, резинокордной оболочки, излом штоков упругих элементов (из-за несоответствия типа упругих элементов условиям работы и эксплуатации троллейбусов с оборван- ными тягами ограничителей хода); поломки листов рессор (при боль- ших динамических нагрузках); разрушение и протирание резино- кордной оболочки упругих элементов (при перекосе заднего моста, наличии твердых частиц (грязи и гравия) под верхними и нижними прижимными фланцами); утечка воздуха через штуцер (из-за несвое- временного контроля крепления гайки штуцера). По тормозному оборудованию: недостаточная эффективность торможения пневма- тическим тормозом (из-за износа червячной пары регулировочных рычагов, отсутствия смазки в разжимном кулаке, замасливания тор- мозных колодок); потеря работоспособности манжет тормозных ци- линдров (при утечке воздуха); вырыв шлангов из наконечников (конструкция заделки шланга в наконечник не обеспечивает надеж- ного соединения). По пневматическому оборудованию: поломки корпуса и выход из строя диафрагм редуктора давления (из-за недо- статочной прочности); утечка воздуха через предохранительный кла- пан (при поломке пружин, образовании накипи на шарике); отказ обратного клапана (при поломке пружины); замерзание пневмо- системы (из-за конструктивных недостатков: пропускные сечения переходников и крестовин меньше внутреннего диаметра трубопро- водов; противозамораживатель установлен на значительном расстоя- нии от компрессора и соединен с ним медным трубопроводом большой длины). По электрическому оборудованию: подгар коллектора (вы-
жиги) и выработка коллектора ТЭД ДК-210-АЗ (при некачественных щетках, неправильном режиме ведения поезда, несвоевременном контроле за нажатием щеток), пробой обмотки якоря, коллектора или обмоток главных полюсов ТЭД (при недостаточной электриче- ской прочности, тяжелых условиях работы — в сырость, в грязь); перегорание обмотки якоря, подгар коллектора двигателя генератора ДК-661-А1 (при неудовлетворительной коммутации); разрыв соеди- нительной муфты генератора (при несоответствии выбранной кон- струкции условиям работы); интенсивная выработка коллектора, перегорание обмотки, износ втулки электродвигателя МЭ-233 (при несоответствии типа и мощности двигателя условиям работы); про- бой изоляции электродвигателя открывания дверей (при неудовле- творительной изоляции обмотки возбуждения); отказ и нечеткая работа линейных и тормозных контакторов типа КПП-113 (при пере- горании катушки, силового шунта, изломе пружины, подгаре пальцев, механическом заедании вследствие неправильной регулировки про- тивовеса); отказ и нечеткая работа контакторов типа КПД-110 (при перегорании катушки, подгаре контактов); повреждение изоля- ции радиореакторов; нечеткая работа группового контроллера ЭКГ-20В-1 (при износе кулачковых шайб, подгаре коллектора, заеда- нии редуктора); разрядка аккумуляторных батарей (при несоответ- ствии мощности условиям работы); механические поломки ручек; перегорание контактов пакетных выключателей ПВМ-2-60 (из-за недостаточной механической и электрической прочности). Для оценки надежности перемонтируемых изделий обычно ис- пользуют три показателя: среднюю наработку на отказ /ср, вероят- ность безотказной работы Р(1) и интенсивность отказов к(/). При статистическом методе определения Лр=(1/^о)24; Р(0 = 1-$(л,/Л\); X(Z)=2n,/[A/(JV„-Sn,)]. (1.42) Средняя наработка на отказ /ер представляет собой среднее зна- чение наработки изделий выборки No до отказа; вероятность без- отказной работы Р(1) определяет вероятность отсутствия отказов изделия в пределах заданной наработки или периода наблюдения Z; интенсивность отказов Х(/) — вероятность отказа изделия на отрезке наблюдения А/, следующим за периодом I безотказной работы. Вероятность безотказной работы Р (I), средняя наработка на отказ /ср, а также интенсивность отказа % (I) представляют собой пределы при Ао-> оо: P(l) =lim [1 -2 (н./Л^о)]; (1.43) Л,-»» 0 /ср = Нт(1/А0)2/,; Л(/) = lim 2 «,/ [AZ (No-£ п,) ]. (1.44) /V 0—I । О Применение (1.42) вместо (1.43) и (1.44) связано с определенной ошибкой, величина которой тем больше, чем меньше выборка AZ0. Если при этом выводы наблюдений распространяются на совокуп- ность Аг >А0, то вероятность ошибки возрастает. Поэтому практи-
чески исследованиям надежности должна предшествовать оценка допустимой ошибки и определение размера наблюдаемой выборки #0. Эту выборку называют выборочной совокупностью. Величина ее определяется по формуле теории математической статистики: #0- k2 Р (1 - P)NT/ [(— 1) Л2+ k2P (1 - Р) ], (1.45) где — генеральная совокупность, на которую распространяются выводы исследования; Д — допустимая (принятая) величина откло- нения (ошибки), полученной по выборке от генеральной средней; Р — заданная или ожидаемая вероятность безотказной- работы объ- ектов наблюдения. Если вероятность Р неизвестна даже приблизи- тельно, то принимают /-‘ 0,5, т. е. исходят из максимально возмож- ной дисперсии (разброса) отказов; k — величина, выбираемая в зависимости от уровня требований к отклонению Л вероятности отказа выборки от вероятности отказа генеральной совокупности (принимают k --- 2 4-3, причем чем больше k, тем меньше вероятность отклонения). Если /V, = 1 000, А - 0,05 (5%), fe = 2, то при Р = 0,5 получим Л/0 = 286, при Р = 0,95 А;о 7О и т. д. Таким образом, зная ориентиро- вочно вероятность Р, можно намного сократить число объектов наблюдения и, следовательно, трудоемкость проводимых испытаний. Выборочная совокупность должна быть случайной, т. е. взята из генеральной совокупности с использованием специальных таблиц случайных чисел, приводимых в курсах математической статистики, или определяться методами статистического моделирования на ЭВМ. Методы определения минимальной выборки из генеральной сово- купности, требующейся для получения результатов с необходимой вероятностью, подразделяют на параметрические и непараметриче- ские. Параметрические методы определения объема выборки при экспоненциальном законе распределения, распределении Вейбулла, нормальном и логарифмически нормальном изложены в ГОСТ 17510—72. Их применяют, когда закон распределения исследуемой случайной величины (отказов) известен. Если закон распределения наблюдаемой случайной величины неизвестен, требующееся мини- мальное количество наблюдений или объема выборки #0 для получе- ния результатов с относительной ошибкой не выше А с доверительной вероятностью 0 определяют непараметрическим, методом по формуле #0 = 1п(1~₽)/1пР(/), (1.46) где Р (/) — вероятность отсутствия отказов в течение времени t или пробега I с доверительной вероятностью (Г Если Р(1) =0,95, то при 0 = 0,90 получим #0 = 40, при £ = 0,95 #о = 6О и т. д. Обычно объемы выборки принимают в пределах #0 = 40-4-60. Надежность ремонтируемых и перемонтируемых изделий ПС в пе- риод наработки до первого отказа можно оценивать одними и теми же показателями [см. (1.42)[. В общем случае надежность ремонти- руемых изделий оценивают более широкой группой показателей. По рекомендациям отраслевого стандарта при проектировании и изготовлении ПС оценивают: безотказность — гамма-процентным
ресурсом у; ремонтопригодность — трудоемкостью технического содержания за регламентированную наработку Й-’|р и средним вре- менем восстановления ГН(1<([; сохраняемость — гамма-процентным сроком сохраняемости Тсг Кроме того, рекомендуют применять комплексные показатели: использования (коэффициент технической готовности ат г) и экономической эффективности (коэффициент ре- монтных расходов КрсМ1 и удельные расходы па техническое содер- жание Суя). В эксплуатации ПС оценивают: безотказность — параметром потока отказов о> и гамма-процентной регламентированной наработ- кой после ремонтов урем; ремонтопригодность — удельной трудо- емкостью технического содержания Жуд, трудоемкостью ремонтов Ч7тр того или другого вида за отчетный период, средним временем простоя Тср в осмотрах и ремонтах того или другого вида, средним временем восстановления Гвосст и наработкой на ремонт Тр; сохраняе- мость — гамма-процентным сроком сохраняемости Тсг Кроме того, рекомендуют использовать комплексные показатели использования (коэффициенты ав и ат г) и экономической эффективности ПС (удель- ные расходы на техническое содержание Суд и ремонтные расходы Ср). Гамма-процентный ресурс—регламентированная наработка до первого отказа, которую имеет или превышает в среднем обуслов- ленное количество единиц ПС, % V=(^/7V0)IOO, (1.47) где JVy — количество единиц ПС или его деталей и узлов в выборке 7V0, для которых наработка до первого отказа не меньше регламен- тированной. Трудоемкость технического содержания за регламентированную наработку — средняя для группы ПС суммарная трудоемкость всех осмотров и ремонтов (плановых и внеплановых) за принятый отрезок времени или пробег: Na ^=(1/^)2^, (1.48) где W; — суммарная трудоемкость всех осмотров и ремонтов за период регламентированной наработки i-й ПЕ из выборки No. Среднее время восстановления — среднее время вынужденного нерегламентированного простоя единицы ПС, связанного с отыска- нием и устранением возникшего отказа, TB=(l/n)S^ (1-49) где — затраты времени на отыскание и устранение Сго отказа (включая простой в ожидании ремонта и по окончании ремонта до ввода в эксплуатацию); п — общее количество отказов в выборке из единиц ПС за период наблюдения (включая отказы, связанные с простоем поездов на линии, и внеплановые ремонты в депо и на ре- монтных заводах). Гамма-процентный срок сохраняемости — срок сохраняемости, который имеет или превышает в среднем обусловленное число единиц ПС,
7\v = (A\v/Л^) 100, (1.50) где JVry — количество единиц ПС или их элементов в выборке 7V0, для которых срок сохраняемости не менее установленного срока tcr Коэффициент готовности в период регламентированной наработ- ки — вероятность пребывания ПС в работоспособном состоянии в любой момент времени между плановыми ТО и ремонтами в период установленной наработки Кг= (То—(1.51) где То — продолжительность периода регламентированной нара- ботки. Коэффициент ремонтных расходов — отношение суммы расходов Ст с.£ на техническое содержание единицы ПС из партии No в период до заводского ремонта к стоимости единицы заводского изготов- ления Креи1=(2С,с/)/(Л^0Сл). (1.52) Удельные расходы на техническое содержание — средние в пар- тии Nq единиц ПС расходы на ТО ПС в период до заводского ремонта, отнесенные к единице наработки, n0 Суд=(2Ст.„)/(ЛГ0/3), (1.53) где С — наработка единицы ПС до заводского ремонта. Параметр потока отказов — среднее количество отказов единицы ПС в единицу пробега или времени для момента I или t No No (0(0 = (1 /iV0 AZ) [2rt,(Z + AZ) — Sn, (0b No No cd(Z) = (1//VOAZ) [2/1Д/+ AZ) — 2«,•(/)], (1.54) где n, (Z+AZ) и n, (/) — накопленное количество отказов t-й единицы подвижного состава из партии Ко за периоды наработки (Z+AZ) и /; л.(Н-Л/) и м, (Z) — накопленное количество отказов i-й единицы под- вижного состава из партии No за периоды наработки (Z+AZ) и /. Гамма-процентная регламентированная наработка после ТО или ремонта — наработка до первого отказа после ТО или ремонта того или другого вида, которую имеет или не превышает в среднем обу- словленное количество единиц ПС, % ТР = (ЛГРТ/ЛГО) 100, (1.55) где Npy — количество единиц ПС из партии Лг0, для которых наработ- ка до отказа после ТО или ремонта рассматриваемого вида больше установленной (регламентированной) наработки Трт или равна ей. Удельная трудоемкость технического содержания — затраты тру- да на техническое содержание, отнесенные к единице наработки за отчетный период:
где Wt — затраты труда на техническое содержание i-и единицы ПС из партии Nq за отчетный период, чел.-ч; t — наработка за этот же период. Трудоемкость ремонта (данного вида) за отчетный период (сред- няя для партии из No единиц ПС): No Ч7,..»(1/АГ0) X (1-57) где Wрем/ — трудоемкость ремонта данного вида для i-й ПЕ. Средний простой в ремонте — среднее время простоя на осмотре или ремонте того или другого вида единицы ПС из партии No (для плановых осмотров и ремонтов): N» WW2U (1-58) где — простой на осмотре или в ремонте рассматриваемого вида г-й единицы ПС. Ремонтные расходы — средние расходы на осмотры или ремонты того или другого вида единицы ПС из партии No (для плановых и внеплановых ремонтов): СИм= (Wo) 2Срем;-, (1.59) где 6р1Ч, -расходы на осмотр или ремонт рассматриваемого вида для i-й единицы ПС из партии JV0. Задачи изучения и расчетов надежности ПС ГЭТ — научное про- гнозирование его безотказной работы, обоснование и выбор конст- рукции, технологии производства и оптимальной системы ТО в экс- плуатации. Основная роль в решении этих задач принадлежит конструктору, так как надежность ПС обеспечивается при проекти- ровании. Расчетный уровень надежности ПС в эксплуатации поддер- живают соблюдением установленных Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) режимов его работы на линии и системой ТО. Недостаточная надежность ПС влечет в масштабах страны огром- ные потери, так как приводит к авариям и простоям ПС на линии, резкому росту дорожно-транспортных происшествий (ДТП), срывам графиков движения и планов пассажироперевозок, увеличению доли случайных и удорожанию плановых ремонтов. Даже без учета ущерба от дезорганизации движения, который трудно оценить коли- чественно, прямые затраты на ликвидацию одного отказа троллейбу- са составляют около 45 руб., в том числе эксплуатационные расходы 39,2 руб.* Корреляционная зависимость между себестоимостью 100 троллейбусо-км пробега СУД и коэффициентом использования ав троллейбусов от параметра потока отказов <o(Z) [см. (1.54)] имеет вид Суд = 31,5 + 0,00392w (/), ав = 0,7406—0,000174а) (/). * В. Миледи н. Влияние надежности подвижного состава трол- лейбусов на эксплуатационные расходы предприятий. Жилищное и комму- нальное хозяйство, 1969, № 7.
Средняя величина параметра потока отказов троллейбусов — 265 • 10 6 км-1. Снижение его на 100 • 10 6 км 1 приводит к сниже- нию удельных эксплуатационных расходов примерно на 1,2% и увели- чению ав на 2,5%. Эти цифры показывают, что повышение эксплуата- ционной надежности ПС ГЭТ дает большой экономический эффект. Поэтому гарантированные показатели надежности ПС ГЭТ оговари- вают в технических условиях на изготовление. В частности, техниче- ские требования на двухосный троллейбус большей вместимости, разработанные лабораторией подвижного состава АКХ им. К.Д. Пам- филова и утвержденные МЖКХ РСФСР в 1978 г., предусматривают наработку троллейбуса на отказ на линии 17 тыс., км., 90%-ный ре- сурс по ГОСТ 13377—75 до среднего ремонта ТР-2 — 390 тыс. км и до капитального КР — 780 тыс. км (соответствуют принятой системе ремонтов МЖКХ РСФСР), трудоемкость ТО и ремонта (без еже- дневного обслуживания ЕО) —- не более 4 чел-ч на 1000 км пробега. Исследования надежности эксплуатационной работы ПС ГЭТ проводят специальные группы надежности. Они собирают информа- цию о надежности и долговечности ПС, режимах его ТО и ремонта, технико-экономических показателях работы, устанавливают гаран- тийные сроки ремонта, разрабатывают рекомендации по нормиро- ванию расхода запасных частей, мероприятий по совершенствованию методов ремонта и контроля качества ТО и ремонта ПС. Для осуществления сбора информации о надежности ПС трам- ваев и троллейбусов разработаны специальные документы: первич- ные (ремонтный листок, карточки на ремонт и учет ремонтных работ при ТО-1 и ТО-2), накопительные (карточка учета сроков службы агрегатов, узлов и деталей; справка о надежности вагона или трол- лейбуса) и выходные (сводный перечень отказов вагона или трол- лейбуса: сводный перечень оценок показателей надежности вагона или троллейбуса; карта-накопитель сведений о текущих ремонтах вагонов или троллейбусов за отчетный период). В общем виде определение требуемого уровня надежности ПС представляет собой технико-экономическую задачу минимизации затрат на его изготовление и эксплуатацию. Следует отметить, что несмотря на большую народнохозяйственную актуальность, методика ее практического решения окончательно не разработана. Основные трудности связаны с разнообразием фактических условий работы и возможных состояний оборудования ПС в эксплуатации. $ 1.5. Изменение параметров надежности подвижного состава в эксплуатации и математические модели отказов Параметры надежности конструкций и систем ПС с течением вре- мени работы (пробега) ухудшаются: поток отказов постепенно (а в определенные периоды, например, в осенне-зимнее время года — резко) нарастает, вероятность безотказной работы уменьшается. Наглядной характеристикой распределения отказов во времени или пробеге является кривая интенсивности отказов X (/), называемая /.-характеристикой. Гистограмма (ступенчатая кривая) и ее огибаю-
щая (кривая распределения) интенсивности отказов Л (Z) для изделии, поступающих в экс- плуатацию после заводского из- готовления или ремонта, пока- заны на рис. 1.8. На них разли- чают участок приработки 1, которому соответствуют прира- боточные отказы, участок 2 нормальной эксплуатационной работы изделия с примерно, постоянным потоком отказов и участок 3 аварийного износа, характеризующийся нараста- нием интенсивности отказов, пределения интенсивности отказов связанным с выходом рабочих параметров изделий за пределы нормальных эксплуатационных допусков. Высокая интенсивность приработочных отказов связана со скры- тыми дефектами изготовления или ремонта ПС, не обнаруженными методами технического контроля. В эксплуатации, как правило, при- работочных отказов не должно быть изделия со «слабыми» (мало надежными) элементами (они должны отбраковываться на заводе в процессе обкатки и не допускаться в эксплуатацию). Для сокращения периода приработки применяют специальные режимы обкатки агре- гатов ПС с повышенными нагрузками, специальной смазкой и т. д. Одновременно с отбраковкой «слабых» изделий в процессе обкатки происходит приработка элементов конструкции друг к другу и про- изводится дополнительная регулировка узлов, что увеличивает пе- риод нормальной эксплуатационной работы изделия. Во время перио- да 2 с ростом пробега интенсивность отказов вследствие износа изделия постепенно, хотя и незначительно, возрастает, а износ деталей к концу достигает предельных значений, допустимых в эксплуатации. Рост интенсивности отказов в период 3 аварийного износа связан с нарушением условий нормального функционирования изделий, вызванных недопустимым износом оборудования. Точка перехода участка 2 на участок 3 определяет максимальный пробег lQ ПС между очередными ремонтами или профилактическими регулировками рас- сматриваемого изделия. По виду ^-характеристик можно судить о качестве изготовления и эксплуатации ПС и разрабатывать на этой основе мероприятия, направленные на повышение его надежности. Кривая на рис. 1.9,а говорит о достаточном качестве заводского изготовления ТЭД: участок 1 здесь небольшой. Наличие участка 3 аварийного износа позволяет оценить правильность выбора периода между профилак- тиками или ремонтами рассматриваемого изделия: он не должен пре- вышать величины /0. На рис. 1.9,6 участок приработки 1 растянут на весь период испытаний. Высокая интенсивность отказов характери-
Рис. 1.9. Примеры Л-характе- ристик по результатам иссле- дований отказов различных элементов тяговых двигате- лей зует низкое качество заводского изго- товления и возможные конструктивные недоработки изделия. Отсутствие участ- ка 3 указывает на недостаточность пе- риода испытаний; бугристость Л-харак- теристики (рис. 1.9, в) — на необходи- мость раздельного анализа различных видов отказов. Возможности повышения надежно- сти и управления отказами оборудо- вания ПС связаны с характером его от- казов. Последние делят на две группы: случайные (непараметрические, внезап- ные) и постепенные (параметрические, износовые). Отказы называют случай- ными {неуправляемыми), если момен- ты их появления в рассматриваемых условиях не могут быть установлены за- ранее, так как определяющие их пара- метры либо неизвестны (отказы, связан- ные со случайными перегрузками), либо не поддаются контролю и требуют слишком трудоемкого и дорогостоящего контроля (например,отказы,связанные с появлением трещин усталости). К случайным относят, например, отка- зы, связанные с падением подкузовного оборудования на путь вслед- ствие утери деталей крепежа, хотя большинство из них можно пре- дотвратить за счет конструктивной доработки ПС и повышения качества осмотровых работ при ТО. Постепенными называют отказы, связанные с наблюдаемыми изменениями износа, параметры которого можно контролировать. Они наступают, когда вследствие износа и (или) разрегулирования контролируемый параметр устройства достигает предельного значе- ния (границы поля эксплуатационного допуска). Эти отказы можно предотвращать соответствующим воздействием на контролируемые параметры, т. е. определенной системой «управления отказами». Таким образом, несмотря на то, что отказы оборудования ПС часто нося г случайный характер, не исключены возможности «управ- ления» ими и обеспечения заданного уровня безотказности. Эффек- тивная система «управления отказами» — правильно организован- ная система ТО и ремонта ПС в эксплуатации. Научно обоснованная система ТО и ремонтов сводит к минимуму потоки случайных и параметрических отказов, способствует снижению издержек на эксплуатационное обслуживание и повышению коэффициента техни- ческой готовности ПС. На рис. 1.10 показана принципиальная схема влияния ТО на нара- ботку ПС. Пусть OB, Dx — кривая изменения интенсивности отказов какого-либо элемента оборудования в режиме отсутствия профи-
лактического обслуживания. В этом случае после наработки ОВ} износ элемента переходит в аварийный и интенсивность отказов начинает резко возрастать по кривой BXDX. Чтобы предотвратить это нарастание, в некоторой точке А1 при наработке ОАх=1т0]<ОВх на- значается первая профилактика (регулировка и ремонт) рассмат- риваемого элемента. В результате ее проведения в начале второго периода наработки АХА2 наблюдается некоторый рост интенсивности отказов за счет появления приработочных отказов, который затем спадает, и в точке Ct интенсивность отказов становится равной интенсивности отказов периода нормальной эксплуатации. Анало- гичная картина наблюдается при назначении второй профилактики в точке Аг, третьей — в точке А3 и т. д. Таким образом, профилактика позволяет значительно увеличить наработку оборудования до пре- дельного состояния и ликвидировать переход нормального эксплуа- Рис. 1.10. Принципиальная схема влияния ТО на наработку ПС С ростом наработки (пробега) интенсивность отказов оборудо- вания ПС постепенно нарастает, а вероятность безотказной работы падает. В связи с этим появляется необходимость в ремонтах, имею- щих целью восстановление требуемого уровня надежности ПС. Характер изменения уровня надежности конструкций ПС в резуль- тате ремонтов показан на рис. I.i 1. Максимальный уровень надежно- сти подвижной состав имеет при выпуске с завода-изготовителя (уровень ЗИ). На пробеге /ц за ремонтный цикл до первого заводско- го ремонта 3PJ он снижается до уровня Р01> а в процессе ремонта восстанавливается — до уровня Рзр[. График отражает: 1) тенден- цию к снижению уровня надежности с ростом пробега между ремон- тами. Остаточный уровень надежности: РО1<РЗН, Ро2<Л».Р.ь Г03<Рз р3 и т. д.; 2) тенденцию к снижению уровня надежности от ремонта к ремонту: Рзи>Р3.р\>Р3.Р2>Рэрз и т. Д-‘. 3) рост падения уровня надежности на следующих друг за другом межремонтных пробегах Ai: (Рз.Р1 ?01)<(^з.р2 Рог) < (Рз.рз Р0з) и т- Д* Понижение уровня надежности с ростом пробега между ремонта- ми определяется нарастанием эксплуатационного износа деталей и узлов, в результате чего растет интенсивность отказов, а средняя про- должительность безотказной работы, т. е. уровень надежности, па- дает. Уменьшение уровня надежности от ремонта к ремонту (Рзр1, Р3.р2 и т. д.) связано с тем, что при заводском ремонте ремонтируют не все элементы оборудования ПС: балки тележек, рамы кузова, корпуса
ТЭД и другое оборудование восстанавливают лишь при наличии повреждений. Поэтому в таких элементах могут накапливаться посте- пенные изменения (например, структурные изменения материала), которые уменьшают вероятность безотказной работы ПС. Этим же объясняется и рост падения уровня надежности на следующих друг за другом межремонтных пробегах. Пилообразное изменение надеж- ности в пределах пробегамежду ЗР обусловливается частичным восстановлением уровня надежности при промежуточных ремонтах ПС (а между ними — при техническом обслуживании). Рис. 1.11. Характер изменения уровня надежности конструкций ПС в экс- плуатации Математические модели отказов. Эффективность различных ме- роприятий по повышению надежности ПС исследуют методами моде- лирования. Используя методы математической теории массового обслуживания и статистического моделирования (метод Монте- Карло), можно моделировать процессы появления отказов и измене- ния эксплуатационных свойств ПС, закономерности изменения харак- теристик его технического состояния, а также влияние на отказы внешних условий, в которых работает ПС. Методами моделирования исследуют меры борьбы с отказами, в частности эффективность различных систем ТО и ремонта. При их исследованиях полагают, что ПС имеет пуассоновский поток отказов и показательное распре- деление времени восстановления. Составляют дифференциальные уравнения процесса обслуживания и соответствующие модели с использованием АВМ и ЦВМ. Случайные значения потока отказов моделируют датчиками случайных чисел. Внезапные отказы, наступление которых не зависит от износа и связано в основном с внешними воздействиями, не зависящими от принятой системы ТО, описывают экспоненциальной моделью, в соответствии с которой плотность вероятности наступления отказа f(x), вероятность безотказной работы Р(х), интенсивность отказов Х(х) и средняя наработка на отказ (математическое ожидание отка- за) М(х) определяются в функции наработки х уравнениями (рис. 1.12, а):
a) Рис. 1.12. Основные законы распределения: а экспоненциальный; б — усеченный нормальный; в — логарифмически- нормальный; г -- гамма-распредслення; д — распределения Вейбулла
f(x)=Xe P(x)=e k(x) - const, Л1(х)- !/k. (1.60) Особенность экспоненциальной модели состоит в том, что интент сивность отказов в ней принимают не зависящей от наработки х, т. е. в любой момент пробега или времени наступление отказа равно- вероятно. Экспоненциальное распределение используют для изучения отка- зов в тех случаях, когда явления износа и старения деталей и узлов ПС выражены настолько слабо, что ими можно пренебречь. Снизить поток внезапных отказов профилактическими мероприятиями невоз- можно, поскольку они проявляются как результат внешних случай- ных воздействий на ПС. Единственный путь повышения надежности в этом случае — либо снижение нагрузок, либо повышение конструк- тивных запасов прочности, совершенствование конструктивных реше- ний и технологии изготовления и ремонта ПС, т. е. повышение его «функциональной избыточности», которая связана с дополнитель- ными затратами изготовления и должна быть обоснована технико- экономическими расчетами по критерию общей народнохозяйствен- ной эффективности. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при несовершенной системе ТО внезапные отказы могут быть следствием нарастания постепенных. Поэтому задача эксплуатации состоит в том, чтобы максимально исключить перерастание износовых измене- ний состояния ПС в отказы. Постепенные отказы, проявившиеся за счет постепенного накоп- ления износа, подчиняются в большинстве случаев усеченному нор- мальному, логарифмически-нормальному или гамма-распределению. Для усеченного нормального распределения (рис. 1.12, б) плотность вероятности наступления отказа f(x), вероятность без- отказной работы Р(х), интенсивность отказов К(х) и средняя нара- ботка на отказ М(х) определяются уравнениями [18]: ,/to = — ехр [- ]; 2g2 (1.61) P(x)=F[(l\-x)/e] /Е(Л/о); (1-62) XW = «pl-fcjP— (1.63) MM = T, + expt-TL-)- V2n/tr,/a) -a (1.64) л/о г где F (TJo) = (1 /2л) j е~х/2dx— табулированная интегральная функция нормального распределения (определяется через нормиро- ванную функцию Лапласа); —- параметр распределения. Для логарифмически-нормального распределения (рис. 1.12, в): Дх) = - 1 ехр[—-U-J.™-1* )2]; (1.65) ОХд/2л 2 и
Р (х) = 1/2 + Ф [ (ц— lnx)/oj; (1.66) Х(х) = {ехр[- J-(-L'^J-)2]/+ + Ф( и~ ,+ )]}; (1.67) ЛЦх) =-L- Техр [-(1.68) оУЗл 2о2 где р. = 1 /Тъ— интенсивность восстановления рассматриваемой сис- темы; Ф(?) — нормированная функция Лапласа. Для гамма-распределения (рис. 1.12,а): f(x) = [MV)‘"7(*-l)!)exp(-M); (1.69) Р(х) = [ехр (-Х.„х) ]'Ё‘(М)7‘!; (1-70) (=---0 мл (171) M(x)=k/XQ, (1.72) где k — константа распределения (целое положительное число), устанавливаемая опытным путем. Отказы, наступающие в результате наложения процессов посте- пенного износа и внешних воздействий, приводящих к внезап- ным отказам (модель релаксации), описываются релаксационным распределением: f(x) = {Ио+Х[1— ехр( — цх) ] }ехр{А [1 — ехр (-цх) ]/ц} — (А — (1.73) где п0 и р.— параметры распределения. Модель релаксации используют в тех случаях, когда постепен- ное накопление износа является не прямой, а косвенной причиной отказа, т. е. разрушение (отказ) наступает под воздействием внеш- них воздействий (перегрузок), но последние оказываются сравни- тельно небольшими вследствие того, что деталь уже ослаблена износом, например накоплением усталостных изменений материала деталей. Однако чаще отказы наступают в результате действия нескольких причин — постепенного старения, конструктивных недостатков, перегрузок и др., действие которых можно считать независимым. Такие отказы описываются моделью минимума экспоненциально и нормально распределенной величины или распределением Вейбулла. В модели минимума экспоненциально и нормально распределен- ной величины плотность вероятности наступления отказа Дх) = «р(-Лх){—-J— expl-i^i’] + Х[1 -Ф(^^)]}, (L74) где с — параметр распределения. В модели Вейбулла отказы описываются уравнениями (рис. 1.12. (3):
f{x) = XQkxk !exp (-AoxA); (1-75) P{x) = exp(— Ao**); (1-76) А(х)=А0ЬЛ-’; (1.77) М(х)=Г(1Д+1)/Л^ (1.78) где k — параметр распределения; Г — гамма-функция. Модель минимума экспоненциально и нормально распределен- ной величины используют обычно в тех случаях, когда параллель- но действуют схемы внезапных и постепенных отказов, а распределе- ние Вейбулла — в «цепных» системах, когда отказ одного элемента приводит к отказам ряда других. Примером таких отказов являет- ся, например, размотка бандажа якоря ТЭД, которая приводит к вы- лезанию обмотки якоря из пазов, задеванию ее за полюса и обрыву, прожогам коллектора и другим повреждениям, т. е. полному наруше- нию работоспособности ТЭД. Следует отметить, что учесть все факторы, определяющие отка- зы, сравнительно сложно. Поэтому любая модель возникновения от- казов является, как правило, приближенной. Практически это означает, что любой закон распределения отражает далеко не все факторы и особенности рассматриваемых отказов. Один из важных выводов, вытекающих из исследований математических моделей отказов, — теоретическое обоснование целесообразности планово- предупредительной системы ТО и ремонта как главного средства обеспечения эксплуатационной надежности подвижного соста- ва ГЭТ. § 1.6. Конструктивно-технологические и эксплуатационные методы повышения надежности подвижного состава Подвижной состав — элемент системы транспортного хозяйства {см. рис. 1.1). В соответствии с этим его надежность можно рассмат- ривать в системе надежности функционирования транспортного хозяйства. Надежность функционирования транспортного хозяйства РХ = ПР>, (1.79) где Р£ и и — надежность и количество элементов транспортного хо- зяйства, включая систему электроснабжения, путевое хозяйство и т. д. С другой стороны, надежность ПС можно рассматривать в си- стеме конструирование — производство — эксплуатация, так как экономический уровень его надежности закладывается в процессе конструирования, обеспечивается качественным изготовлением в производстве и поддерживается определенной системой организа- ции движения, а также ТО и ремонта в эксплуатации. Надеж- ность ПС в эксплуатации Р„с = РкПК,, (1.80)
где Рк—конструктивная надежность ПС; /Q— коэффициенты на- дежности, характеризующие его производство и эксплуатацию; т — множество характеристик, определяющих надежность ПС, обеспечиваемую в производстве и эксплуатации. Наконец, в виде отдельных систем или подсистем можно рас- сматривать ПС, а также его отдельные узлы, агрегаты и детали. Элементы ПС, отказы которых приводят к отказу поезда как системы, в схемах расчета надежности рассматривают включенными последо- вательно. Например, в последовательную цепь при расчетах надеж- ности ходовой части включают колесные пары, балки тележек, зубчатые передачи тягового привода, элементы тормоза, рессорного подвешивания и т. д. Вероятность безотказной работы систем с по- следовательным соединением элементов (рис. 1.13, а) определяется теоремой умножения вероятностей: Рис. 1.13. Соединения элементов в схемах расчетов надеж- ности; а — последовательное; б — параллельное с резервированием методом горячего резерва; в — параллельное с резервированием методом хо- лодного резерва; г — смешанное соединение />.=/’1р2л-рл=Ж <18|> i — j где Рк и —вероятности безотказной работы конструкции и ее элементов. Поскольку частичные вероятности Р4-<1, из (1.81) следует, что при последовательном соединении элементов надежность кон- струкции всегда меньше надежности самого ненадежного из ее эле- ментов. При Р^Р2= ... = Р„ из (1.81) получим P^(l/n)Pif (1.82)
Если Pi — 0,9 и л-Ю. то вероятность безотказной работы кон- струкции Рк = 0,9/10 = 0, 09, т. е. близка к нулю. Следова- тельно, чем сложнее конструкция, чем больше ее элементов в схемах расчета надежности включено последовательно, тем меньше ее на- дежность. Этим объясняется, что ПС со сложной схемой менее наде- жен, чем ПС с простой схемой конструкции. Часть элементов ПС, таких, как электрические лампочки си- стемы освещения, токоприемники в группах вагонов, работающих в поездах по системе многих единиц, двигатель-компрессоры и др., по отношению к определенным отказам (не влияющим на работоспо- собность других аналогичных устройств), можно считать резерви- рованными и в схемах расчета надежности рассматривать вклю- ченными параллельно. Различают два вида резерва: горячий (постоянный) и холод- ный (ненагруженный). Горячим или постоянным называют резерв, ; при котором в работе находятся одновременно все элементы конструк- ции, резервирующие друг друга. Внешняя нагрузка распределяет- ся между ними так, что при m однотипных элементах, резервирую- щих друг друга, на каждый из них приходится 1/гл часть нагруз- ки, т. е. все они недогружены, причем в равной мере. Если это усло- вие не соблюдается, то элементы не считают однотипными. Вероят- ность безотказной работы системы с пг элементами или цепями, работающими по схеме постоянного резерва (рис.1.13, б): РК = 1-П(1~Л). (1.83) 1 Если Р; = 0,9, то при ш— 1 вероятность безотказной работы кон- струкции Рк= 1- ft (1— = 1— (1— Л)т+1 = 1 (1—0,9)2 = = 1—0,01=0,99, а при ш = 2 Рк = 0,999. Следовательно, резервиро- * вание повышает надежность работы конструкций. Величину ш называют кратностью резервирования. ’ Холодным или непогруженным называют резервирование заме- ' щением, при котором всю нагрузку воспринимает в нормальном ре- жиме работы основной элемент /, а при его отказе в работу включа- ются резервные 2 или 3 (рис. 1.13,в). Вероятность безотказной работы систем с резервированием по схеме холодного резерва зави- сит от вида закона распределения отказов и в общем случае опреде- ляется рекуррентной формулой: /\+1(0 = /’„(/)+/ P(t—x}am(x)dx, (1.84) ' 0 j где Рт+](/) и Pm(Z)—вероятности безотказной работы резервиро- ванной системы с кратностью резервирования (/«4-1) и m соот- ветственно; P(t — т)—вероятность безотказной работы основной системы в течение времени (/—т);ат(т) — частота отказов резерви- рованной системы кратности m в момент времени т. Для использования (1.84) необходимо знать закон распределе- ния отказов и выполнить интегрирование, подставив соответ-
ствующие значения Р (t — т) и ат(т). При экспоненциальном законе распределения вероятность безотказной работы резервиро- ванного устройства определяют по формуле Л = е-^’(М)'Д (1,85) Если, например, т = 1 и Р<~0,9, то = е-Хо/Д(Х,0/)'г! = _e>af (14- X0Z) =0,9(1 +0,1) =0,93. Следовательно, резервирование способом ненагруженного резерва также повышает надежность работы конструкции, но в меньшей степени, чем резервирование способом нагруженного резерва. В общем случае ПС можно рассматривать как систему, имеющую смешанное соединение элементов, надежность которой можно опреде- лять с использованием (1.81) — (1.85). Пример 1.3. Найти вероятность безотказной работы системы по схеме расчета надежности, приведенной на рис. 1.13 г. Вероятность безотказной работы элементов системы указана на рисунке. Решение. Система состоит из двух параллельно включенных нерав- нонадежных устройств I и //. Устройство I — из узла I, резервированного способом горячего резерва, узла 2, резервированного способом замещения, и нерезервированного узла 3. Устройство II представляет собой нерезервиро- ванный элемент. В узле 1 количество последовательно включенных элементов основной н резервной цепей п = 3, кратность резервирования ш = Вероятность его безотказной работы (см. (1.83)]: Р, = 1 — Н(1ПРГ) = 1 - (1- * 1 = 1 — ( 1 — 0,93)2 = 0,93. В узле 2, резервированном способом замещения, т = 1. Вероятность его безотказной работы согласно (1.85) Р2 = = e"V (1 + М) ~ 0,9 (1 + 0,1) = 0,99. Вероятность безотказной работы узлов, составляющих устройство I, согласно (1.81) Р} = Р}Р2Р3 = 0,93 • 0,99 • 0,97 = 0,893. Вероятность безотказной работы системы, состоящей из параллельно включенных устройств / и //, согласно (1.83) Р* = 1 — П (1 — Р() = 1 — (1 — Р}) (1 — И,,) = 1 — (1 —0,893) (1 —0,9) = ,=0 =0,989. Для обеспечения требующейся надежности ПС необходим пра- вильный выбор методов его конструктивного расчета и рациональная компоновка конструктивных схем, сводящих к минимуму влияние на надежность производственных погрешностей и недостатков эксплуа- тационного обслуживания ПС. Наиболее технологичны и надежны детали и узлы, имеющие принципиально простые конструктивные схемы и решения, выполненные из материалов с хорошо проверен- ными и апробированными в эксплуатации свойствами, не требующие
эксплуатационного обслуживания, за исключением периодических осмотров и очистки. Конструктивные методы повышения надежно- сти ПС: 1. Упрощение системы, т. е, уменьшение числа составляющих ее элементов за счет рационализации схемы конструкции. 2. Обеспечение функциональной избыточности системы за счет повышения запасов прочности. Этот способ приводит к увеличению массы, материалоемкости и стоимости ПС. 3. Защита оборудования от действия разрушающих факторов, снижающих надежность: динамических нагрузок (рациональным проектированием рессорного подвешивания и ударно-тяговых устройств); защита от перегрузок и перенапряжений, от атмосфер- ных воздействий; герметизация узлов трения; создание надежных систем смазки. 4. Обеспечение условий локализации отказов, т. е. исключение их лавинообразного развития. Примерами таких отказов являются, на- пример, размотка бандажа якоря ТЭД, приводящая к другим по- вреждениям и полному нарушению работоспособности ТЭД; биение карданного вала, приводящее к разрушению якорных и редукторных подшипников, обрывам карданов и повреждениям подкузовного обо- рудования. 5. Предупреждение отказов за счет облегчения доступа к различ- ным узлам оборудования для наблюдения и осмотра, постановки контрольных рисок или установки различных датчиков и устройств контроля, сигнализирующих об отказах различных узлов оборудо- вания или о приближении аварийной ситуации. 6. Обеспечение простоты ликвидации отказов с минимальной тру- доемкостью и стоимостью, т. е. высокой ремонтопригодности. Для этого необходимо выбрать правильную схему разборки с учетом на- дежности узлов оборудования, обеспечить простоту разборки и взаи- мозаменяемость деталей, узлов и агрегатов оборудования. 7. Обеспечение простоты регулировки фрикционных пар по мере износа. Подбор материалов фрикционных пар с таким расчетом, что- бы изнашивалась дешевая и легко сменяемая деталь, а сохранялась дорогая. Решающее значение для конструктивного повышения надежности ПС имеет правильный выбор методов расчета его элементов. Несо- вершенство методов расчета не позволяет учесть фактические на- грузки деталей и узлов, приводит к их преждевременному износу и разрушению, нарушениям нормального режима эксплуатации, увели- чению количества и объемов случайных ремонтов. Основные технологические методы повышения надежности кон- струкций ПС: 1. Качественный контроль материалов,идущих в производство и ремонт с целью своевременного обнаружения их внутренних дефек- тов или несоответствия физико-механических свойств требуемым. 2. Разработка технологических схем производства и ремонта, сво- дящих к минимуму технологические напряжения (сварочные, зака- лочные, литейные и др.) в материале деталей.
3. Точная регулировка технологических режимов обработки и сборки деталей в узких пределах, обеспечивающая максимальную стабильность характеристик качества конструкций. 4. Усиление требований к качеству производства и ремонта и внедрение эффективных технических средств контроля. §1 .7. Системы управления надежностью и качеством технического обслуживания и ремонта подвижного состава Производственный процесс предприятий ГЭТ представляет собой совокупность подсистем, одной из которых является подсистема тех- нического обслуживания (ТО) и ремонта ПС. Главная цель произ- водственного процесса предприятий ГЭТ — обеспечение пассажиро- перевозок с максимальными качественными показателями при мини- мальных затратах. Условие оптимальности функционирования тран- спортного предприятия можно выразить некоторым функционалом E=f(Sb S2t .... S„)=Opt, (1.86) 'где S2, ...» Sn—некоторый (например, денежный) измеритель качества функционирования подсистем 1— п, составляющих систему. Как правило, в оптимальном состоянии должны находиться все подсистемы транспортного предприятия, но могут быть случаи, когда оптимальность одной или нескольких подсистем не соответствует оптимальности всей системы и даже нарушает ее. Решение функцио- нала (1.86) —задача планирования и организации транспортного предприятия, для которой в настоящее время уже частично разра- ботаны экономико-математические алгоритмы расчетов с использо- ванием ЭВМ. Функционал (1.86) применяют и для оптимизации отдельных подсистем транспортного хозяйства, в том числе ТО и ре- монта ПС. Решение (1.86) в подсистеме ТО и ремонта ПС предполагает получение экономически оправданных значений всех технических показателей качества ПС (включая надежность) и организацию производственных процессов его ТО и ремонта, обеспечивающих эти показатели с минимальной трудоемкостью, при минимальных про- стоях ПС в ТО и ремонтах и минимальных затратах на ТО и ремонт. Для решения (1.86) необходимо: 1) выявить структуру подсистемы ТО и ремонта ПС как объекта планирования и управления, разде- лить ее на субподсистемы разных рангов (провести ранжирование); 2) выявить внутренние и внешние связи, определяющие качество функционирования подсистемы в целом и ее субподсистем; 3) ото- брать из них наиболее существенные управляемые факторы по степе- । ни их влияния на качественные показатели работы подсистемы; 4) определить зависимости качественных показателей субподсистем от отобранных управляемых факторов; 5) определить количествен- ные величины характеристик субподсистем, обеспечивающих опти- мальное состояние подсистемы; 6) выбрать наиболее экономичные и эффективные управляющие воздействия на управляемые факторы для приведения подсистемы ТО и ремонта к оптимуму и способы управления ими.
Математические модели управления качеством ТО и ремонта ПС создают обычно в виде линейных корреляционных уравнений, опре- деляющих связи показателей качества ТО и ремонта ПС с опреде- ляющими их производственными факторами: эксплуатационно- ремонтной программой, уровнем специализации и технической осна- щенности производства, обеспеченностью ТО и ремонта запасными частями и материалами, характеристиками организации производ- ства, технологической дисциплиной, квалификацией эксплуатацион- но-ремонтного персонала и др.: Г = йо + й 1%) + ct2X2 +... + + Ш, (1.87) где У — рассматриваемый показатель качества ТО или ремонта ПС; а,, a,t— коэффициенты регрессии; ..., Хп~ производственные факторы, определяющие характеристику У; Ш — остаток, представ- ляющий собой разность между фактическим значением признака У и его теоретическим значением, предсказанным моделью. Многофакторная регрессионная модель, выражаемая уравнением (1.87), позволяет установить и оценить коэффициентами корреляции влияние на характеристики качества ТО и ремонта ПС каждого из рассматриваемых производственных факторов X, в отдельности и на основании этого исследовать пути улучшения качества ТО и ремонта. Система управления качеством производственного процесса пред- приятий ГЭТ, подсистемой которой являются ТО и ремонт ПС, представляет собой совокупность организационно-технических меро- приятий, реализующих полученные рекомендации. Управление качеством некоторой системы A{AJ предполагает выявление пока- зателей качества У, ее элементов (подсистем) А(; составление кор- реляционных уравнений (1.87) между У, и определяющими их произ- водственными факторами X,; выбор обобщенного критерия качества S, подсистемы Аг и исследование корреляционных связей между S, и Уг математической моделью аналогичной (1.87); составление целевой функции £ и оптимизацию ее по критерию (1.86). Автоматизированные системы управления депо (АСУД) предпо- лагают определенный достаточно высокий уровень механизации и автоматизации сбора, передачи и первичной обработки (сортировки и систематизации) информации о состоянии и изменениях управляе- мых факторов, определяющих технологический процесс эксплуатации ПС. Однако сущность внедрения АСУД состоит не столько в механи- зации и автоматизации, сколько в новых формах организации плани- рования и контроля производства, исключающих неорганизован- ность, дублирование функций разных исполнителей, простои и т. д. Благодаря этому для небольших трамвайно-троллейбусных хозяйств, не располагающих необходимыми средствами для внедрения АСУД, особый интерес представляют простые системы управления качест- вом, контроля качества и эффективности и т. д. Они аналогичны си- стемам управления качеством промышленных предприятий, но их структура более разнообразна, так как определяется местными усло- виями. На рис. 1.14 приведена структурная схема системы управления качеством, разработанная и внедренная в ТТУ г Киева. Особенность
\вланы модернизации подвижного со стада | 1 t |1 й i s ц о £ $ t 11 : ( б : повышению качество радоть! | материальное стимулирование за пока- затели качества работы | внедрение мет рала сии | | Повышение общей культуры производств^ £ S § Oj Ч; в 8 з: t3 Рабата ерупп народном контроля и аги- тационно-массовая ри дот а по повышению качества работ Социалистическое соревнование в дарьде за качество 53’? 'Ъ t; й s § <и tl *ь J» 5Г§ •i'lP* Ч: зк'а lS? 'а tb to ч» '5.05 xoa/ogodcod хпяиаллнхэш-иньдвн n линчи о огсдор J-” -oduu ипнанбсл 'лпРпки/офнп лохзэлпнхаш кпРаепназау
схемы — четкое определение структуры и разделение функций уп- равления всех служб и отделов ТТУ и его хозяйственных подразде- лений (службы ПС, движения, электроснабжения, путевого хозяй- ства и др.), а также организация обратных связей между ними и внутри них. Главная задача служб управления — формирование перспектив- ных разработок и планов организационно-технических мероприятий, материального стимулирования за отличные показатели качества, социально-экономических мероприятий, социалистического соревно- вания, изучения передового опыта и новых научных разработок. Основная задача депо — систематический анализ качества выпуска, а также изучение и решение проблем ТО и ремонта ПС на основе со- вершенствования их организации. В результате внедрения этой систе- мы выбытия ПС из движения по техническим неисправностям снизи- лись в ТТУ г. Киева с 3,47% в 1970 г. до 1,38% в 1975 г., т. е. в 2,2 раза. Эффективность и качество работы ТТУ определяются постоянным планомерным учетом и целенаправленным воздействием на весь ком- плекс организационных, экономических, социальных и технических факторов, определяющих формирование ресурса ПС и организацию пассажироперевозок. Эти факторы находятся в сложных и много- гранных взаимосвязях. Поэтому практика показывает, что проведе- ние отдельных мероприятий воздействия на эффективность и качество работы ТТУ дает неполный эффект или вовсе не дает его. Система управления качеством связана с планомерной разработкой основ научной организации труда и управления (НОТ) и должна иметь системный характер. Комплекс мероприятий системы управления эффективностью и качеством работы ТТУ делят на взаимосвязанные подсистемы: тех- нические, организационные, экономические, информационные и со- циальные. К техническим относят мероприятия технологической под- готовки эксплуатации, организации ТО и ремонта ПС и других тех- нических средств обеспечения пассажироперевозок, механизации и автоматизации технологических процессов; к организационным — целенаправленное формирование оптимальной организационной структуры ТТУ и его подразделений, нормативов организации экс- плуатации, ТО и ремонта ПС, материально-технического обеспече- ния; к экономическим — совершенствование форм и методов оплаты труда, мероприятий материального и морального стимулирования за повышение качественных показателей эксплуатации, ТО и ремонта ПС; к информационным — разработку систем информационного обе- спечения эксплуатации, ТО и ремонта ПС, технической документации, методик прогнозирования качества, алгоритмов и программ обработ- ки информации; к социальным — социалистическое соревнование, пропаганду передовых методов и приемов труда, движение за комму- нистическое отношение к труду, совершенствование методов и форм материального и морального стимулирования за качество труда, улучшение условий труда и быта рабочих и ИТР. Систему управления качеством строят на принципах коммунисти- ческого отношения к труду, персональной ответственности исполни-
телей за качество выполняемой работы, контроля (административ- ного и общественного) за качеством их труда, широкой гласности результатов труда исполнителей. Систему управления качеством возглавляет начальник Управления, который обеспечивает ее разра- ботку и проведение через главного инженера и руководство отделов и служб. Прямые связи служб Управления с производственными под- разделениями выражаются в формировании для них перспективных разработок на базе изучения плановых заданий по пассажиропере- возкам, передового опыта эксплуатации, нормативной технической документации и типовых методик НОТ, На этом этапе ведется анализ систем ТО и ремонта, анализ и разработка необходимой нормативно- технической документации, анализ эффективности принятых и разра- ботки новых систем оплаты труда и материального стимулирования, систем управления производством, материально-технического снаб- жения, плановых заданий и т, д. Результаты спускают в подразде- ления, в частности в эксплуатационно-ремонтные депо, в виде планов модернизации ПС, комплексных планов организационно-техниче- ских мероприятий, планов внедрения единой метрологии, повышения общей культуры производства, социально-экономических мероприя- тий и др. В депо разрабатывают мероприятия по конкретизации и повышению эффективности получаемых планов с привлечением к этой работе партийно-хозяйственных активов, групп народного кон- троля, первичных организаций научно-технического общества коммунального хозяйства и бытового обслуживания (НТО КХ и ВО) и Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов (ВОИР), организацией конференций по качеству и агитационно- массовой работы, В результате организационной и политико-воспи- тательной работы, конкретных разработок планов НОТ и обобщений предложений трудящихся, уточненные планы системы управления ка- чеством доводят до исполнителей и передают в Управление. Таким образом, система управления качеством строится по принципу замкнутых систем управления с обратными связями, что обеспечи- вает возможность ее непрерывного совершенствования. Задачи производственно-технического отдела депо в системе управления качеством сводятся к анализу выбытий ПС из движения по причине технических неисправностей и по организационным при- чинам; изучению и решению проблем повышения эффективности ТО и ремонтов ПС; разработке проектной документации и осуществле- нию конструктивной доработки и модернизации ненадежных узлов и агрегатов ПС. Выбытия ПС из движения различают по видам и при- чинам отказа: несовершенства конструкции ПС и технологии изготов- ления ПС; невыполнения установленных объемов и характеристик ТО и ремонтов; низкой квалификации обслуживающего персонала; использования запасных частей и материалов, не отвечающих техни- ческим условиям; несоблюдения водителями Правил технической эксплуатации (ПТЭ); отсутствия необходимой документации, экипи- ровки или поездных бригад (организационные причины). Изучение и решение проблем повышения эффективности ТО и ремонта ПС предполагает: разработку предложений по оптимизации системы ТО
и ремонтов; уточнение сдержания и сроков проведения работ ТО и ремонтов; совершенствование организации выполнения ТО и ремон- тов. Организация выполнения ТО и ремонтов включает: планирова- ние поступления ПС в ТО и ремонты; распределения рабочего персо- нала по зонам и постам; оптимизацию последовательности выпол- нения работ; оптимизацию материально-технического снабжения; расчеты квалификации и специализации ремонтного персонала и оптимизацию уровня взаимозаменяемости рабочих в комплексных бригадах ТО и ремонта; управление — организацию диспетчериза- ции ТО и ремонтов, организацию рабочих мест и труда на рабочих местах ремонтников на принципах НОТ, расчеты и оптимизацию тре- бующегося количества потоков ТО и ремонта ПС, рабочих бригад, рабочих смен. § 1.8. Методы сетевого планирования и управления и принципы построения сетевых графиков Сетевое планирование и управление (СПУ) представляет собой метод научной организации труда и управления, получающий в последнее время все большее распространение. Особенность научных экономико-математических методов — сис- темный подход, при котором разнородные работы различных испол- нителей объединяются одной общей целью. В СПУ он находит выра- жение в сетевых информационно-динамических моделях, согласовы- вающих моменты начала и окончания всех работ, обеспечивающих нормальное функционирование системы. Применение методов СПУ позволяет четко планировать технологический процесс любой произ- водственной, инженерной, научной и другой деятельности, четко определять сроки выполнения работ, концентрировать внимание руководителей и исполнителей на последствиях случайных помех, оценивать их, рационально распределять и использовать ресурсы, применять ЭВМ для вариантного анализа поведения моделируемых систем. Существующие методы СПУ классифицируют по назначению, характеру управляемых параметров, виду моделей, структуре управ- ления и т. д. По количеству конечных целей различают одноцелевые и многоцелевые модели СПУ. Одноцелевой является, например, модель СПУ системы ТО и ремонта ПС, цель которой — предупреж- дение отказов и ненормального износа ПС при работе на линии, хотя по форме и она может быть многоцелевой. Многоцелевой явля- ется система общего руководства организационно-хозяйственной деятельностью ТТУ, которая определяется не одним, а рядом пока- зателей и критериев. Процессы всех производственных систем имеют детерминирован- ную и стохастическую составляющие. В общем случае для их описа- ния используют вероятностные сетевые модели. Однако в тех слу- чаях, когда их стохастическая составляющая сравнительно мала, можно использовать и детерминированные модели, в которых все работы и их связи определены однозначно.
Работой в теории СПУ называют любой процесс (вид деятель- ности или ожидания), событием-—факт начала или окончания работы; ожиданием — процессы, не требующие затрат труда, но связанные с затратами времени {технологические перерывы; пере- рывы по требованиям техники безопасности, например прекращение работы на потоке в связи с передвижением вагонов). Логические связи между двумя или несколькими работами изображают зависи- мость начала тех или других работ от результатов других. Работы, представляющие собой фактические трудовые процессы или ожида- ния, изображают сплошными стрелками, события — кружочками. Логические связи событий называют фиктивной работой и изобра- жают пунктирными стрелками. Острия стрелок направлены по ходу времени — от начала работ к концу. Рис. 1.15. Элементы построения сетевого графика: а — структурная схема процесса; б, в -- преобразования структурной схемы; г — сетевой график процесса Пусть некоторый трудовой процесс выполняют рабочие а, р и у (рис. 1.15). Рабочие аир начинают работать одновременно. Рабо- чий а выполняет операции А и б, рабочий Р — операцию В. Начало следующей операции Г возможно только при успешном завершении операций А, Б и В. Операцию Г рабочие аир выполняют совместно. Одновременно с началом операции Г рабочий у выполняет операции Д и Трудовой процесс заканчивается операцией Ж, которую выполняют рабочие а, р и у совместно, причем ее начало зависит от успешного завершения операций Д, Е и Г. Структурная схема трудового процесса представлена на рис. 1.15, а. У квадратов, показывающих операции (работы) А, Б, В,
.... указана нормативная продолжительность их выполнения (в отно- сительных единицах). Для составления сетевого графика процесса в структурную схему введены события — моменты 1—10 начала и окон- чания всех работ, изображенные кружочками. Событие 1 — начало работ, событие 2 — окончание работы А и начало работы Б и т. д. В результате получим структурную схему, показанную на рис. 1.15, б. С целью ее упрощения работы изображены не квадратами, а стрелками, над которыми указана нормативная продолжительность соответствующих операций и исполнители (рис. 1.15,в). Логические связи событий 3, 4, 5 и 7, 8, 9 изображены пунктирными стрелками (фиктивные работы). Логические связи не имеют продолжительно- сти во времени, поэтому схему, представленную на рис. 1.15, в, можно упростить. Сразу же за работой (/, 4} начинаются работы (5,5) и (5, 6), за работой (б, 7) — работа (9, 10). Поэтому события 4 и 5 (аналогично 7 и 9) можно совместить. Выполняя это совмещение и перекодировку событий, получаем сетевой график (рис. 1.15, г). Фик- тивные работы (3, 4) и (5, 7) на нем должны быть оставлены. Они выражают логические связи работ: возможность начала работ (4, 6) и « 5) лишь после завершения работ (/, 4) и (1, 2), (2, 3) и начала работы (7, 8) лишь после завершения работ (4, 5), (6, 7) и « 6). В рассматриваемом процессе фиктивные работы (3, 4) и (5, 7) фиксируют простои рабочего а после выполнения работ (1,2) и (б, 7) и рабочих аир после выполнения работы (4, 5) (операции Л). Для работы (/, /) событие z называют предшествующим или начальным, событие / — последующим или конечным. Например, событие 5 на рис. 1.15,г — последующее (конечное) для работы « 5) и предшествующее (начальное) для работы (5, 7). Событие 1, с кото- рого начинается процесс, называют исходным, событие 8, которым завершается процесс — завершающим. Особенность исходного собы- тия состоит в том, что оно не является результатом выполнения какой-либо предшествующей работы, особенность завершающего события в том, что оно не имеет последующих работ. Кодировку событий выполняют так, чтобы код последующего события был выше кода предшествующего. Событие, в которое входит одна и выходит одна работа, называют простым. События, являющиеся результатом или началом нескольких работ, называют сложными. Простыми на сетевом графике (рис.1.15, г) являются события 2, 3, 5, 6, 8, сложны- ми — события 1,4 и 7. Любую последовательность работ в порядке нарастания кодов событий называют путем. Продолжительность пути определяют как сумму продолжительностей или объемов, лежащих на нем работ. Путь, начинающийся в исходном событии и заканчи- вающийся в завершающем, называют полным. На сетевом графике (рис. 1.15, г) четыре полных пути между исходным событием / и за- вершающим 8: 1-2-3-4-5-7-8; 1-2-3-4-6-7-8; 1-4-5-7-8 и 1-4-6-7-8. Пол- ный путь, имеющий наибольшую продолжительность, называют кри- тическим. Путь 1-4 5-7-8 продолжительностью 40+20 + 20+20 = 100 единиц времени является критическим. Работы, лежащие на критиче- ском пути, называют критическими работами. На сетевом графике они выделены двойными стрелками. Определение критического пу-
ти — одна из главных целей составления сетевого графика, поскольку на нем лежат критические работы, от продолжительности выполнения которых зависит своевременность выполнения всего планируемого процесса. Увеличение продолжительности работ, не лежащих на критическом пути, например работ (1, 2) и (2, 3) в пределах ожида- ния (3, 4], не отражается на продолжительности критического пути. Сложность сетевого графика оценивают коэффициентом сложно- сти, который определяют как отношение числа работ Лра6 к числу событий Кс. Для сетевого графика (рис. 1.15,а) число работ — 9 (включая фиктивные), число событий — 8, коэффициент сложности = Краб//Се=9/8 = 1,125. Сетевые графики с Ксл< 1,2 называют простыми, с 1,2< КСЛ< 1,5 — средней сложности и с Ксл > 1,5 — сложными. Построению сетевых графиков должно предшествовать изучение рассматриваемого процесса с целью выявления его структуры, со- ставляющих работ, их чередования, совмещения и нормативной или статистической продолжительности. Оно заканчивается составлением структурной схемы («дерева») процесса и (или) его определителя — таблицы, отражающей перечень и объемы работ, их коды, коли- чество исполнителей, временные оценки продолжительности и т. д. В зависимости от целей разработки определители могут отличаться и по форме, и по содержанию. В частности, процесс, структурная схема которого показана на рис. 1.15,а, удобно разбить на три техно- логических этапа: I — содержащий операции А, Б, В, II — операции Г, Д, Е, III — операцию Ж- Определитель процесса приведен в табл. 1.2, по которой составлен сетевой график (рис. 1.15,г). Исходными данными для составления определителей работ и построения сетевых графиков ТО и ремонта ПС являются Правила Таблица 1.2 Технологичес- кий этап Содержание операций (работ) Коды событий Продолжи.- тельность работы, мин Количество исполни- телей предшест- вующего последую- щего I А 1 2 20 1 Б 2 3 10 1 В 1 4 40 1 п Г 4 5 30 2 д 4 6 20 1 Е 6 7 20 1 III Ж 7 8 20 3 Примечания: 1. Началу работ этапа II предшествует завер- шение работ этапа I. 2. Началу работ этапа 1П предшествует завер- шение работ этапа II
деповского ремонта, Правила заводского ремонта, Сборники укруп- ненных норм времени на работы ТО и ремонты ПС, технологические карты, дефектные ведомости, характеристики работ. При разработке сетевого графика должны быть выдержаны (или сокращены) нормы простоя ПС в ТО и ремонте; обеспечены правильная технологическая последовательность выполнения работ, равномерное распределение исполнителей в соответствии с трудоемкостью работ, необходимое совмещение и разделение работ для максимального снижения потерь из-за несинхронности и колебаний трудоемкости, требования техники безопасности и организации производственного процесса; учтены технологические ожидания, связанные с выполнением опасных работ. Методами сокращения продолжительности простоя ПС в ТО и ремон- те являются замена последовательных работ параллельными, сокра- щение продолжительности отдельных работ (прежде всего критиче- ских) за счет их механизации или увеличения количества исполните- лей, технологически оправданных простоев и т. д. Рис. 1.16. Фрагменты сетевых графиков: а — направления векторов работ; б — параллельные работы с введением фик- тивной работы; а — поставки запасных частей и агрегатов; г — связь между событиями с помощью фиктивной работы; д — замена фрагмента сетевого графика укрупненной работой Поток времени изображают в сетевых графиках направленным слева направо. Такое же направление должны иметь на нем и векторы работ (рис. 1.16,а). При изображении параллельных работ необхо- димо вводить дополнительные события и зависимости (рис. 1.16,6). Любой сетевой график может иметь только одно исходное событие, не имеющее предшествующей работы, и одно завершающее событие, не имеющее последующей. Поэтому в сетевом графике не может быть тупиковых событий, не имеющих предшествующих или последующих работ (кроме исходного и завершающего). Исключение составляет изображение на сетевых графиках поставок запасных частей, мате- риалов и ремонтных агрегатов, которые можно показывать стрелкой, не исходящей из события (рис. 1.16,в). Зависимость между события- ми изображают так, чтобы была видна взаимосвязь между ними. В частности, изображение фиктивной работы на рис. 1.16,а показы- вает, что выполнение работы (2, <?) зависит только от окончания
работы (/, 2), а выполнение работы (5, 6) — от окончания работ (4, 5) и (/, 2). Укрупнение работ на сетевом графике необходимо выполнять так, чтобы укрупненная имела те же начальное и конечное события и тот же критический путь (рис. 1.16,д). Оценки работ в сетевых графиках могут быть детерминированны- ми (однозначными) и вероятностными. Вероятностные оценки задают двумя методами: 1) по наименьшей наиболее вероятной 1Ъ и наибольшей /макс из возможных продолжительностей и 2) по на- именьшей /мни и наибольшей tMaKr из возможных продолжительностей. Под наименьшей понимают продолжительность выполнения рабо- ты в наиболее благоприятных условиях при отсутствии срывов и непредвиденных трудностей; наиболее вероятной — продолжитель- ность выполнения работы по средним данным с учетом реальных условий производства; наибольшей — продолжительность выполне- ния работы в наиболее неблагоприятных условиях. Средняя про- должительность работ Ср= (Снн+ 4/в + Сакс) /6; (1.88) или Ср = (3/МИ|1 + 2Сакс) /5- (1.88') Соответственно дисперсия (мера неопределенности), связанная с вероятностной оценкой продолжительности выполнения работ, <r= I /6]2. О2 =[(<„„-<мин)/5|2. (1.89) Чем больше дисперсия той или другой работы, тем меньше вероят- ность ее выполнения за отрезок времени /ср. Обычно используют вероятностную оценку продолжительности работ по (1.88'), так как с наибольшей достоверностью в ТО и ре- монте могут быть получены величины /мин и /макс. В качестве приближенного закона распределения сроков насту- пления завершающего события принимают нормальное распределе- ние с математическим ожиданием СР и дисперсией о2(/) срока t наступления этого события. Соответственно вероятность' того, что продолжительность t процесса не превысит заданного срока ta, опре- деляют по такой формуле: Р(«Ы=Ф[(/д-М/о(0]. U-90) где численные величины функции Ф(х) берут из таблиц нормального распределения. Дисперсию о2 [/раб(г) ] раннего срока наступления события i при- нимают равной сумме дисперсий работ наибольшего по продолжи- тельности пути, предшествующего событию i, найденных по ожидае- мым продолжительностям работ. При моделировании сложных производственных процессов и комплексов работ составляют вначале укрупненные структурные схе- мы процесса и затем структурные схемы ее укрупненных элементов
(субпроцессов). Строят сетевые графики для каждого из субпроцес- сов и затем «сшивают» их по граничным событиям. Особое внимание при построении сетевых графиков субпроцессов нужно обращать на выделение граничных событий. § 1.9. Методы расчета сетевых графиков Расчет сетевых графиков имеет целью определение длительности критических путей и их возможных колебаний во времени, выяснение возможностей сокращения затрат рабочего времени на критических путях и отдельных работах, трудовых и материальных резервов раз- личных участков производства и др. При расчете сетевого графика определяют раннее начало tpit, раннее окончание ок, позднее начало и позднее окончание /п_ок всех работ, критический путь Гнр, полный резерв /?„ работ, не лежащих на критическом пути, и сво- бодный резерв PCQ. Продолжительность полного пути L равна сумме продолжитель- ностей работ, лежащих на этом пути между исходным и завершаю- щим событиями: (1 91) На сетевом графике (рис. 1.15,г) четыре полных пути: 1-2-3-4-5- 7-8\ 1 -2-3-4-6-7-8; 1 -4-5-7-8 и 1-4-6-7-8. Обозначая их соответственно индексами I, II, III и IV, найдем = 20 + 10 + 0 + 30 + 0+20 = 80; /(Лп) =20+ 10 + 0+20+20 + 20 = 90; t (LIU) =40+30 + 0 + 20 = 90; t (Ljy) =40+20+ 20 + 20 = 100 ед. времени. Продолжительность критического пути равна сумме продолжи- тельностей критических работ: Ткр = макс 100 ед. времени. (1.92) Основными временными нормативами сетевых графиков являются ранние и поздние сроки наступления событий /р и tn, по которым вычисляют остальные характеристики — сроки начала и окончания работ и резервы времени событий и работ. Возьмем например событие 4 на рис. 1.15,а. Оно может наступить только в том случае, когда будут выполнены предшествующие ему работы (1, 4} и (/, 2), (2, 3). Пути L, == (/ , 4) =40 и Л2 = (/, 2, 3, 4) =20+ 10 + 0 = 30. Поскольку Ll3>L2, ранний срок наступления события 4 определяется продолжи- тельностью пути Lj, т. е. (4) — Д, =40. С другой стороны, событие 4 должно наступить в такой срок, чтобы осталось достаточно времени на выполнение всех работ, следующих за ним до завершающего события 8. Работы, следующие за событием 4, лежат на путях L3= « 6, 7, 8) =20+20 + 20 = 60 и L4 = {4, 5, 7, 8) = 30 + 0 + 20 = 50. Путь L3>Z.4, следовательно, поздний срок наступления события 4 будет /„(4) = Гкр — Л3 = 100 — 60 = 40. Существует правило определе- ния ранних и поздних сроков t?{i) и /„(/) любого события i в сети: ZP(Z) равно наибольшей из п подол ж и тел ьн остей путей, предшест
вующих событию t, а /„(£) — разности между Ткр и наибольшей из продолжительностей путей, следующих за событием i вплоть до за- вершающего: (i) =макс2/(/г, р), /n(z) =Ткр —максХЩй, s), (1.93) где (и, 1} — путь от исходного события и к событию i; (h, р) — рабо- ты, лежащие на этом пути; (i, з) - путь от события i к завершающе- му событию <3; (+’. s) — работы, лежащие на этом пути. Пользуясь этим правилом, найдем /р(/) =0; /Р(2) -20; /р(3) =20+10 = 30; ^(4) =40; /р(5) =40 + 30 = 70; /р (6) =40 + 20 = 60; /р(7) = fp(6) +Ц6, 7) = = 60+20=80; /р(5) =Ткр = /р(7)+/(7, 8) = 80+ 20 = 100; М*)=Ткр-0=7'кр=100; М7) = Гкр-/(7,8) = 100-20 = 80; = 100— (20+20) =60; /„(5) =100— (20 + 0) =80; /„(4) = ЮО— (20+20 + 20) =40; tn(3) = 100— (20+20 + 20+0) =40; /„(2) = 100— (20+20+20 + 0+ 10) =30; tn(l) = 100— 100 = 0. Ранние сроки tp рассчитывают от исходного события / к завершаю- щему 8, а поздние tn — наоборот; ранний срок наступления исход- ного события всегда равен нулю (началу отсчета), а завершаю- щего —• критическому пути; поздний срок наступления завершающе- го события всегда равен критическому пути 7р,а исходного — нулю; для событий, лежащих на критическом пути, ранние и поздние сро- ки наступления совпадают; fp(z) = t„(t). В нашем случае /р(4) = = /„(4) =40; /р(6) =Ш) =60; Zp(7) =(7) = 80. Зная /р(Z) и ta(i) для всех событий сети, можно для любых ее работ (г, /) определить ранний срок начала tp.„(i, j), поздний срок начала /„„(/, /), ранний срок окончания /р()К(/, j) и поздний срок окончания 6[ ок (Л / 1 ^р.и (б /) (0 > (1.94) ^п.н (Л j) О'; /); (1-95) (6 /) " р (0 + ^(Л /); (1-96) ^п.ок(б /) Л1(/)- (1.97) Иначе говоря, ранний срок начала работы (z, /) равен раннему сроку наступления события i, предшествующего этой работе; поздний срок начала работы (z,/) — разности между поздним сроком наступле- ния события /, соответствующего окончанию работы (z, /), и ее про- должительностью t(i, j)', ранний срок окончания работы (z, /) — сумме раннего срока наступления события z, предшествующего этой работе, и продолжительности работы; поздний срок окончания работы {}, j) — позднему сроку наступления события отвечающего окончанию работы.
В нашем случае для работы (1,2) /р„ = 0; t„ „ = tn (2) — t(l, 2) = = 30 — 20=10; QK = /P(/)+/(/, 2) =0+20 = 20; /,,.OR = tn(2) = 30. Аналогично для работы (2,3) /р11 = 20; /„ и =80—10 = 70; /г„к = = 20+10 = 30; /1М)К = 80; для работы (/, 4) /р1(=0; /п „ = 40 — 40 =0; /р ок = 0 + 40 =40; кок =40. для фиктивной работы (3,4) /р(1 = 30; /„„ = 40 — 0 = 40; /р(Ж = 30 + + 0 = 30; /[[(Ж = 40; для работы (4,6) /р(1 = 40; /„„=60 — 20 = 40; /р ок = 40 +20 = 60; кок = 40; для работы (4,6) /р.„ = 40; /И!| = 60 —20 = 40; /р О]. = 404- 20 = 60; ок = 60; для работы (6,7) /рн = 60;/„ „ = 80 —20 = 60; /р(Ж = 60+20 = 80; 6. ок = 80; для работы (4, 5) /р11 = 40; к = 80 —30 = 50; /р О1ч = 40 + 30 = 70; t =80- *-п.ок mw, для фиктивной работы (5,7) /р„ = 70; /„„ = 80 — 0 = 80; /рон = = 70 + 0 = 70; /„.„к = 80; для работы (7, 8) /р„ = 80;/Г|„= 100—20 =80;/рок = 80+20 = 100 = = кР;/п.Ок=Ю0 = Гкр. Для всех работ критического пути (/ри) кр ( /|1.11) кр И ( /р.ок) к Р ( /ц.ок) кр- (1.98) В нашем случае /рн(1, 4) = /„4) =0 и /рок(/, 4) = +1Ж( Д 4) = = 40; /р„(4, 6)=t^(4, 6) =40 и /р,Д4, б) = 1.^(4, 6) = 60; /Р!1(6, 7) = = кДк 7) =60 и /р,ок(к 7) = Д.ок(к 7) =80; /.,„(7, 8) = t„n(7', 8) =80 и /рок(7, 8) =/„ ок (7, 8) = 100. Разность между продолжительностью критического пути и пути L называют резервом времени пути L: R(L}1\,- t(L). (1.99) В нашем случае /?(/.|) /\р- /(Л|) - 100- 80 = 20; А?(£[Г) = = кр-/(£и) = 100-90=10; Я(£т) = 7\Р-/(£1П) =100-90=10; R(L1V) = TK?-t(LJV) =100-100 = 0. Характеристика R(L) показывает, насколько могут быть увеличе- ны продолжительности работ, лежащих на полном пути L, не влияя на установленный срок выполнения процесса, т. е. допустимое увеличе- ние продолжительности пути L. Чем короче полный путь L, тем боль- ше у него резервов времени. Резерв времени R(L) можно использовать для увеличения про- должительности всех работ, находящихся на пути £, кроме работ, принадлежащих критическому пути. При этом необходимо учиты- вать, что работа (z, j) может принадлежать одновременно несколь- ким различным путям £, имеющим разные резервы времени. Для работ определяют два основных резерва времени — полный и сво- бодный. Полный резерв времени R(i, j) работы (i, j) равен разности между
поздним сроком наступления события /, ранним сроком наступления события i и продолжительностью работы (t, /): R0', /)=М/)-'рО)-'О', /)• (1.100> В нашем случае R(J, 4) = 40-0- -40 -0; R(l, 2) = 30-0-20=10; R {2, 3) 80-20 10 = 50; R (3,4) =40-30-0 = 10; R«6)=60- -40-20 = 0; R(6, 7) =80-60—20 = 0; R(4,5) =80-40 -30 = 10; R(5, 7) =80 —70 —0 = 10; R(7, 8) = 100-80-20 = 0. Полный резерв времени работы показывает, насколько можно увеличить ее продолжительность или отсрочить начало, чтобы при этом продолжительность проходящего через нее максимального пути не превысила продолжительности критического. Для работ, принад- лежащих критическому пути, полный резерв времени равен нулю. Если работа (/, /) принадлежит нескольким разным полным пу- тям, то использование на ней резерва времени, проходящего через нее полного пути наибольшей продолжительности, исключает резервы времени всех других работ, лежащих на этом пути. Свободный резерв времени RCB (i, j) работы (/, /) равен разности между ранними сроками наступления событий/и t и продолжитель- ностью работы (Л J): R„(<, (1101) В нашем случае R(n( Д 4) =40—0—40 = 0; RtB(Л 2) =20—0—20 = = 0; RCB(2, 3) = 30—20—10 = 0; RCB(J, 4) =40—30—0=10; RCB« 6) = = 60—40—20 = 0; RCB(6, 7) =80—60—20=0; RCB« 5) =70—40—30 = = 0; RCB(5, 7) =80—70—0= 10; RCB(7, 8) = 100—80—20 =0. Свободный резерв времени Rea(c /) определяет величину резервов времени сети, образующихся в тех случаях, когда за начало выпол- нения всех работ приняты ранние сроки наступления событий. Он показывает максимальное время, на которое можно увеличить про- должительность отдельной работы (i, /) или отсрочить ее начало, не меняя ранних сроков начала последующих работ при условии, что непосредственно предшествующее ей событие i наступило в момент t^t). Свободный резерв времени является независимым резервом, так как использование его на одной из работ не меняет величины свободных резервов времени остальных работ сети. В нашем случае свободные резервы времени имеют только фиктив- ные работы (3, 4) и (5, 7). Если в событие входит только одна работа, то ее свободный резерв всегда рав^н нулю. Из двух.работ, входящих в событие, св®бодный резерв имеет та, которая лежит на пути мень- шей продолжительности. События, лежащие на критическом пути, не имеют резервов времени. Резерв времени R(i) наступления события i определяют как раз- ность между его поздним и ранним сроками наступления: R(0=/n(0-/P(i). (1102) Резерв R(i) показывает, на какое предельно допустимое время можно задержать наступление события < не увеличивая длитель-
ность процесса. Не имеют резервов времени события критического пути, так как для них ta(О =',(<)• В реальных условиях намеченная планом (сетевым графиком) мо- дель ТО и ремонтов ПС может претерпевать различные изменения, связанные, например, с необходимостью оперативной корректировки составов комплексных бригад, сроков поставок оборудования и мате- риалов, поступления ПС в ТО или ремонт и т. д. Для обеспечения соответствия сетевого графика фактическому состоянию комплекса работ в него вносят необходимые изменения. Этот процесс называют корректировкой сетевой модели. При корректировке в сетевой график вносят новые работы и события, изменяют продолжительности отдельных работ, исключают некоторые из них и т. д. с последующим пересчетом критических путей и резервов времени. Пересчеты сетевых графиков с целью снижения продолжительности критических путей и резервов времени называют оптимизацией сетевой модели. ГЛАВА II ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ТЭТ § II. 1. Классификация состояний деталей и узлов подвижного состава Состояния деталей и узлов ПС ГЭТ оценивают величиной и от- клонениями их количественных или качественных характеристик от установленных технической документацией. Под состоянием детали понимают группу определяющих его рабочих параметров (парамет- ров функционирования): физико-механические характеристики (на- пряжения в деталях и узлах, связанные с действием внешних нагру- зок, диэлектрические свойства изоляции), параметры рабочих режи- мов (действующие нагрузки, уровень напряжения), регулировочные характеристики (уставки аппаратов по току или напряжению сраба- тывания и отпадания, зазоры и натяги в сопряжениях), характерис- тики размеров и формы (размеры, шероховатость поверхности) и др. Номиналъной называют величину рабочего параметра, установ- ленную конструктором в результате расчетов детали на прочность, работоспособность, надежность и т. д. Поскольку в производстве ни один из рабочих параметров не может быть получен точно благодаря воздействию на производственный процесс различных факторов, часть из которых поддается управлению, а часть являются неуправ- ляемыми, конструктор наряду с номинальной величиной рабочего параметра устанавливает и допустимые отклонения от него в произ- водстве и эксплуатации — допуски. Таким образом, рабочий пара- метр А. г-й детали в общем случае определяется величиной Ai = A„0M±xir (II. 1) где Даом — номинальная величина параметра А; — допуск (допусти- мое отклонение А; от Д„ом):
х, = Л-Лним. (IL2) Различают пять видов допусков и соответственно пять значений рабочих параметров: конструктивные, производственные, эксплуата- ционные, ремонтные и предельные. Конструктивным значением Ак называют номинальную величину Л,|0И рабочего параметра, конструктивным допуском хк — величину допуска, установленного конструктором для изготовления детали в производстве с учетом функциональной точности, необходимой для выполнения констру1Л1ией ее функций, условий производства и запаса на расширение поля допуска в эксплуатации, связанного с износом конструкции. С уменьшением поля допуска стабильность характе- ристик, а вместе с ней точность и надежность конструкции обычно возрастают, но стоимость производства увеличивается. Поэтому окончательная величина конструктивного допуска устанавливается технико-экономическим расчетом. Производственным (заводским) значением А3 параметра называ- ют его фактическую величину при выпуске детали или узла с завода- изготовителя, производственным допуском х, — пределы, в которых фактически находятся отклонения рабочих параметров деталей и узлов оборудования при выпуске ПС с завода-изготовителя. Производственные размеры и допуски характеризуют точность и на- дежность заводского изготовления. В условиях производства они меняются от детали к детали, т. е. представляют собой статистиче- ские величины. Средняя величина производственного допуска всегда лежит внутри поля конструктивного допуска (за исключением слу- чаев выпуска брака). Разность —Дк представляет собой отклоне- ние фактической величины параметра, полученной в производстве, от его конструктивного значения. Она может быть положительной, отрицательной и равной нулю. Эксплуатационным допуском хэ называют пределы, в которых должны находиться рабочие параметры оборудования в эксплуата- ции, Этот допуск всегда больше производственного. Он определяет допустимые пределы изменения качества работы оборудования вслед- ствие износа. Эксплуатационным значением А3 называют фактиче- скую величину рабочего параметра, измеряемую в эксплуатации. Она должна лех<ать в пределах Д3<Д,<Д3 + хэ при возрастании параметра Л, по мере износа (например, зазоров в сопряжениях) или в пределах Д3>ДЭ>43—х. при уменьшении параметра А3 по мере износа (например, размеров деталей, подвергающихся механи- ческому износу, сопротивления изоляции и пр.). Предельной Дпр называют минимальную или максимальную вели- чину рабочего параметра, при которой дальнейшая работа детали или узла становится опасной или недопустимой по причине уменьше- ния до нижнего или увеличения до верхнего предела размеров или физико-механических свойств, определяющих прочность деталей на действие механических нагрузок, электрического поля или других рабочих параметров; появления признаков разрушения (усталостные трещины металла, расслоение изоляции и т. д.); неудовлетворитель-
кого внешнего вида конструкций оборудования ПС. Выпуск на линию ПС с предельными величинами рабочих параметров деталей запре- щен, так как при этом исключается нормальная работа его систем и безопасность движения. Предельным допуском или интервалом изно- са хпр называют разность между конструктивной и предельной вели- чинами рабочего параметра: •^пр к (II.3) Интервал износа может быть равен или во много раз больше эксплуатационного допуска, т. е. хпр>хэ. Когда хпр> хэ, полное ис- пользование поля допуска износа возможно только при промежуточ- ных ремонтах детали. Для фрикционных накладок, тормозных коло- док, ножей рубильников, губок контакторов и других деталей, а также для изоляции тяговых электрических машин и аппаратов хпр=хэ. Для деталей механического оборудования, работающих в сопря- жении с другими деталями (пары вал — втулка, поршень —ци- линдр и др.) обычно х„р>хэ. В этих случаях эксплуатационным допуском нормируют предельно допустимый зазор сопряжения (ве- личина его определяется условиями нормальной смазки, допустимой утечкой воздуха или величиной динамических нагрузок, передавае- мых через сопряжение), а предельные взносы деталей сопряжения (вала и втулки) — условиями их прочности или конструктивными ограничениями (например, для поршня — минимально допустимой глубиной канавки поршневых колец). Поэтому при предельном зазоре приходится ремонтировать детали и сопряжения до дости- жения предельных износов или сдавать их в утиль. Подобные же слу- чаи могут иметь место, когда износ деталей вследствие искажения формы наступает раньше, чем будет выбран интервал износа. Различают одно- и двустороннее расположение поля допуска. Одностороннее расположение характерно для случаев, когда рабочий параметр в процессе эксплуатации изменяется в одну сторону (уве- или его изменение в какую-либо одну сторону (например, для со- противления изоляции — умень- шение, для дисбаланса — увели- чение) является опасным. Дву- стороннее расположение харак- терно для уставок аппаратов и реле, отклонения концентрации электролита аккумуляторов и т. д. Для деталей механического обору- дования интервал износа называ- ют односторонним, если изнаши- вается одна из поверхностей дета- ли, и двусторонним, если износ ее происходит по двум противопо- ложным поверхностям или кругом. Односторонний интервал износа имеют различные накладки и на а) У личивается или Рис. II.». Примеры задания интер- валов износа; а — износ тормозной колодки по толщине, С износ южа рубильника
личники, тормозные колодки, угольные щетки электрических машин (износ по высоте), плоские скользуны и другие детали. В качестве примера на рис. 11.1, а показан интервал износа х,|р1 тормозной ко- лодки, который определяется как разность ее номинального Ьх и браковочного t>2 размеров по толщине: х„Р| = Ь, —&2. Двусторонний интервал износа имеют ножи рубильников, ролики скользунов, угольные щетки электрических машин и гнезда для них (износ по ширине), шлицы (износ по толщине шлица), шпоночные канавки (по ширине), а также детали, работающие в сопряжении. В качестве примера двустороннего расположения интервала износа на рис. II. 1, б показан интервал износа х„р2 ножа рубильника, кото- рый определяют как разность его номинального и браковочного t2 размеров по толщине: хпрй = С— /2. В заключение отметим, что выход рабочих параметров за пределы эксплуатационного допуска может быть следствием не только износа, но и нарушения регулировки узлов или механизмов, а также след- ствием совместного действия этих причин. Наконец, износ может быть следствием нарушения регулировки, а нарушение регулировки — следствием износа. Например, неправильная регулировка и дисба- ланс карданного вала вызывают ускоренное разрушение его под- шипниковых узлов, а износ подшипниковых узлов — появление дис- баланса и ускорение износа. Количественными характеристиками износа являются его величи- на х и интенсивность или скорость нарастания Ф, которая в общем случае определяется как производная от износа х по времени работы t или пробегу / подвижного состава: Ф = г/х/б/ или dx/dl. (П.4) Износ х определяют для линейных размеров в миллиметрах; для угловых размеров (люфт) - - в градусах или радианах, для сопро- тивления изоляции — в мегаомах и т. д. Интенсивность износа Ф от- носят обычно к пробегу ПС, выражаемому в тысячах километров. Величину предельных износов деталей и сопряжений ПС уста- навливают заводы-изготовители в зависимости от их назначения и ответственности работы в механизмах, размеров, формы, материала и других факторов, а затем уточняют в эксплуатации. Для особо от- ветственных деталей и агрегатов предельные взносы и дефекты, с ко- торыми ПС не может выпускаться на линию, устанавливаются Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и нормами допусков при ремонте и эксплуатации ПС. Так, например, в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации (ПТЭ) трамвая |5] предельная толщина бандажа вагонов, работающих на линии, должна быть не менее 25 мм, высота реборды — 11 мм, толщина ре- борды— 8 мм, толщина накладок тормозных колодок барабанного тормоза — 2 мм (в средней части), давление контактной вставки пантографа на контактный провод должно находиться в пределах 35—50 Н (3,5—5,0 кге) и т. д. От допускаемых предельных износов и интенсивности износа зависят продолжительность периодов эксплуатации ПС между оче-
родными ремонтами (межремонтные пробеги) и его общий срок служ- бы. Срок службы (ресурс) оценивают во времени {в годах) или чаще величиной пробега ПС, в течение которого детали получают предель- ный износ. Сроки службы деталей и агрегатов ПС устанавливают в расчете на определенную интенсивность эксплуатационной работы и заданные характеристики профилактического обслуживания и ре- монта. Эти сроки службы называют нормальными, но не предельны- ми, так как по мере совершенствования конструкции и повышения качества заводского изготовления ПС, совершенствования систем его ТО, внедрения в практику осмотров и ремонтов новейших до- стижений техники они увеличиваются, что подтверждается всем опы- том работы хозяйств ГЭТ. Износ, при котором не выдерживаются нормальные сроки службы деталей и узлов ПС, называют преждевременным. Причинами преж- девременного износа могут быть как дефекты конструкции и завод- ского изготовления, так и дефекты эксплуатации, т. е. различные нарушения ПТЭ и характеристик ТО и ремонта. Преждевременный, износ недопустим, так как он связан с излишней затратой средств на ремонт и ухудшением технико-экономических показателей рабо- ты ПС; коэффициента использования, себестоимости эксплуатации и др. Ориентировочные сроки службы (пробеги) некоторых агрегатов и деталей трамвайных вагонов и троллейбусов для средних условий эксплуатации указаны в табл. 11.1. Таблица П, 1 Агрегаты и детали Пробег до предельного износа, тыс км Агрегаты и детали Пробег до предельного износа, ТЫС. км Каркас кузова трамвайно- го вагона 800—1000 Редукторы трамвайных вагонов 200—300 Каркас кузова троллей- буса 450-600 Редукторы троллейбусов Тяговые электродвигатели 200—300 400—500 Краска кузова Балки ведущих и управ- ляемых мостов трол- лейбусов 80 -100 650- -800 Рулевое управление трол- лейбусов Проводка силовая и цепей управления 70—80 600 -800 Колесные пары с подре- зиненными колесами Бандажи моторных ва- гонов 250—300 160 -200 Кош акторы Элементы полупроводни- ковой автоматики Валики и втулки 200—250 70—80 50- 60 Шины колес троллейбусов 60-80 Характеристики износа и предельные износы деталей и агрегатов ПС сравнительно просто устанавливают экспериментальными на- блюдениями процесса износа деталей и статистической обработкой их результатов. Полную характеристику износа дают его математиче- ское ожидание Л1(х) и среднеквадратичное отклонение о(х) или дисперсия D (х) =о2(л).
Предельное состояние ПС как системы, характеризующейся большой совокупностью рабочих параметров его деталей и агрега- тов, можно характеризовать пробегом [2], при котором: 1) вероятность безотказной работы ПС вследствие нарастания параметра потока отказов достигает величины 0,5 (см. рис. 1.7); 2) произведение параметра потока отказов w(/) [см. (1.54) ] на среднюю продолжительность устранения отказа тв [см. (1.49)1 достигает величины 0,5: a>(Z) Гв = 0,5; (П.5) 3) коэффициент технической готовности ПС достигает величины ат.г= (В + Срем) / (2В + Сре„), (П-6) где В и Срем — соответственно среднесуточная выручка и среднесу- точные затраты на ТО и ремонт единицы ПС. Уравнение (II.6) можно получить таким образом. Если в течение расчетного периода единица ПС находится в работе на линии Т дней и в ремонтах со снятием с выпуска (включая случайные) Трем дней, причем его линейная работа в течение дня приносит выручку В, а простой в ремонте — потери в размереУ = В + Срем (Среи—средне- суточные затраты на ремонт), то условие экономической выгодности его эксплуатации можно записать в виде неравенства BT>YT9eji, откуда предельная величина Грем, при которой эксплуатация под- вижного состава не приносит ни выручки, ни убытка 7’рсм= ВГ/У. Определяя коэффициент технической готовности по (1.4), по- лучим формулу (II.6): «тг = Т/{Т + Грем) = У/(У+ В) = = (В+Срем)/(2В+Срен). Пробег до достижения предельного состояния не должен превы- шать ремонтного цикла, т. е. пробега ПС до капитального ремонта. § 11.2, Виды физического износа деталей и узлов подвижного состава Основные виды естественного (физического) износа деталей и узлов ПС ГЭТ — механический, усталостный, химический, электро- химический, электроэрозионный, тепловой, биологический износ и старение. Механический износ проявляется в виде износа трением и дав- лением. Износ трением заключается в уносе при трении с сопря- гающихся поверхностей мельчайших частичек материала. Этот вид износа приводит к уменьшению размеров, изменениям геометриче- ской формы сопрягающихся деталей и увеличению зазоров в сопря- жениях. Резкое влияние на износ трением оказывают выбор материа- лов сопрягающихся пар, характер их поверхностной обработки и разделяющая среда. В зависимости от вида разделяющей среды (смазки) различают сухое, полусухое и жидкостное (гидродинамиче- ское) трение. Сухим называют трение, при котором сопряжения работают без смазки (пары колесо —рельс, тормозной барабан или диск — тормозная колодка и др.), полусухим — сопряжения работа-
ют со смазкой, но слой ее настолько тонок, что не исключает непо- средственного контакта сопрягающихся поверхностей. В режиме по- лусухого трения работают все подшипниковые узлы при низких ско- ростях взаимного перемещения соприкасающихся поверхностей, валики и втулки тормозной передачи и др. Гидродинамическим называют трение, при котором масляная пленка полностью разде- ляет сопрягающиеся поверхности. В таком режиме трения работают зубчатые передачи редукторов и подшипниковые узлы при высокой скорости взаимного перемещения сопрягающихся поверхностей, способствующей образованию между ними «масляного клина». Боль- шое влияние на интенсивность износа трением оказывают различные загрязнения абразивными частицами, которые, образуя разделяю- щую среду, способствуют быстрому износу сопрягающихся поверх- ностей: появлению задиров, царапин, рисок и т. д. Роль абразивных частиц выполняют, в частности, и продукты износа сопрягающихся поверхностей, попадающих в смазку, поэтому их приходится перио- дически удалять, меняя смазку. Интенсивность Ф механического износа трением определяют экс- периментально или подсчитывают по нормам допусков и износов деталей и узлов. Зная, например, что срок службы бандажей колесных пар трамвайных вагонов до полного износа 1й — = 160-г200 тыс. км, а предельный износ хб = 35 мм, можно подсчи- тать среднюю интенсивность их износа: Фб = х6//б = 35/(160-?200) — = 0,218-? 0,175 мм/тыс. км. Износ давлением заключается в изменениях формы сопрягающих- ся поверхностей или других элементов деталей в результате пласти- ческой деформации материала при больших нагрузках, вызывающих перераспределение материала или искривление деталей без измене- ния общего объема материала. Оба вида механического износа можно наблюдать на примере износа поверхности катания бандажа (рис. II.2). Здесь штриховой линией показан профиль нового бандажа, а сплошными — профиль, образующийся в результате износа. Наплывы Б появляются за счет износа давлением — перераспределения материала бандажа на по- верхности катания, связанного с высокими удельными давлениями бандажа на рельс. Области А за вычетом областей Б представляют собой объем металла, потерянного бандажом в результате износа Рис. II.2. Характер меха- нического износа банда- жей колесных пар трением. Усталостный износ наблюдается у де- талей ПС, работающих при переменных нагрузках и в условиях вибрации. Он вы- ражается в появлении и постепенном раз- витии трещин усталости, приводящих к разрушению деталей при сравнительно небольших нагрузках, которые они несут при статическом нагружении вполне на- дежно. Типичные примеры усталостного износа: появление трещин усталости в осях колесных пар и полуосях троллейбу-
сов, осповидный износ поверхностей роликов и колец буксовых под- шипников, изломы и выкрашивание зубьев шестерен в результате образования лучевых трещин усталости и питтингообразования и т. д. Усталостный износ опасен тем, что развивающуюся трещину усталости можно обнаружить, как правило, только специальными методами дефектоскопии, а разрушения деталей при этом виде износа наступают внезапно, приводя иногда к тяжелым авариям ПС. Физическая картина развития усталостного износа сложна и до сих пор недостаточно изучена. Известно, что трещины усталости по- являются, когда местные напряжения в деталях превышают так на- зываемый предел усталости, причем их развитие зависит от качества обработки поверхности, химического состава материала детали, вели- чины и характера изменения действующих на нее нагрузок и ряда других примни. Появление трещин усталости наблюдается обычно на поверхности, а иногда и внутри детали в мостах концентрации на- пряжений у выточек, галтелей, надрезов, задиров, раковин, плен Рис. П.З. Концентрация напряжений на выкружке шейки оси (а) и характер ее разрушения от усталости (б) и других дефектов. С появлением трещины усталости у ее края раз- виваются очень высокие местные напряжения, способствующие быст- рому распространению трещины в глубь металла. На рис. П.З, а условно показана концентрация напряжений на галтели шейки оси, а на рис. П.З, б—вид усталостного излома в сечении шейки. В из- ломе шейки наблюдается блестящая зона 1 трещины усталости и ма- товая зона 2 хрупкого излома. Химический износ представляет собой разрушение материала детали в результате химического взаимодействия с реагентами внешней среды, в частности кислородом воздуха, при котором обра- зуются химические соединения, легко отделяющиеся от основного материала. Типичным примером химического износа является ржав- ление (коррозия) стальных деталей в результате химического соеди- нения железа с кислородом воздуха в присутствии паров воды с образованием гидрата окиси железа (ржавчины): 4Fe4-ЗО2+6Н2О = = 4Fe(OH)3 2Fe2O3 . 6Н2О. Другим примером .химического износа является разъедание дета- лей кислотами и щелочами, присутствующими в атмосферном воздухе и смазке, с образованием соответствующих солей. Интенсивность химического износа зависит от температуры окружающей среды (для стали она максимальна при температуре около —10°С), концентра- ции в ней химически активных веществ и состояния поверхности (от-
крытая, защищенная покрытиями, гладкая или шероховатая). Для ПС ГЭТ существенное значение имеет коррозия стального каркаса и обшивки кузова, определяющая сроки постановки и трудоемкость заводских ремонтов ПС. Электрохимический износ представляет собой разрушение дета- лей вследствие уноса с поверхности атомарных частичек материала под действием электрического тока в электролитической ванне, когда деталь выполняет в ней роль катода. Типичным примером элек- трохимического износа является разъедание рабочих поверхностей буксовых подшипников колесных пар тяговым током при рамной под- веске тягового двигателя в случае неудовлетворительной работы шунтирующих цепей токоотвода. Роль электролитической ванны в этом случае выполняет смазка при наличии в ней жирных кислот. Разрушению подвергаются обоймы и ролики подшипников в катод- ных зонах, т. е. местах выхода тока. Появление на поверхности деталей катодных зон может быть так- же следствием физико-химической или структурной неоднородности материала, в результате которой электродные потенциалы отдельных точек поверхности, как правило, различны. Атмосферная влага и при- меси газов, солей, кислот и шелочей, всегда имеющиеся в воздухе, создают условия для образования на поверхности детали очагов элек- трохимической коррозии. Интенсивность электрохимической корро- зии возрастает с увеличением разности электродных потенциалов сопрягающихся деталей или различных точек одной детали и прово- димости электролитической ванны, образующейся между ними. Электроэрозионный износ—это разрушение деталей, работаю- щих в сильном электрическом поле, вследствие направленного вы- броса частиц металла с поверхности анода при дуговых разрядах и искрении. Электроэрозионному износу подвержены детали электри- ческих аппаратов (губки контакторов, ножи и губки рубильников, коллекторы тяговых электрических машин и др.), осуществляющие разрыв цепи электрического тока, или скользящий контакт между токоведущими частями. Интенсивность электроэрозионного износа зависит от напряженности электрического поля, в котором находятся контактные детали, силы проходящего через них тока и скорости размыкания контактов. Эрозия контактных деталей тем интенсивнее, чем дольше удерживается дуга и больше разрываемый ток. Кроме того, на интенсивность электроэрозионного износа влияют величина усилия нажатия и притирание контактов, качество их смазки, интен- сивность дугогашения, степень чистоты и своевременность зачистки контактных поверхностей, число включений и отключений контак- тов. Несвоевременная зачистка контактных поверхностей приводит к резкому ускорению износа контактов, их сильному перегреву током, оплавлению и даже сгоранию. Тепловой износ — это разрушение деталей под воздействием пере- грева или пониженной температуры. Для каждого материала (метал- ла, изоляции, резины и т. д.) и типа сопряжений, в особенности сопряжений из разнородных материалов, существует определенный оптимальный интервал температур, в котором износ их минимален,
а прочностные характеристики соответствуют расчетным. Отклонения температуры от этого интервала как в сторону ее повышения, так и в сторону понижения приводят к возрастанию износа и уменьшению прочности. Для одних материалов более опасен перегрев, для дру- гих — понижение температуры. Примерами теплового износа явля- ются оплавление губок контакторов и других контактных деталей тяговых электрических аппаратов под воздействием электрической дуги, разрушение электрической дугой дугогасительных камер аппа- ратов, оплавление коллекторов и щеткодержателей тяговых электри- ческих машин при возникновении кругового огня по коллектору, обуг- ливание изоляции при сильном перегреве и др. Примерами разрушаю- щего влияния пониженной температуры являются уменьшение эла- стичности и растрескивание резиновых деталей ходовой части при их недостаточной морозоустойчивости, отслоение краски кузова при низких температурах. Биологический износ представляет собой разрушение деталей под воздействием биологической среды (микроорганизмов, насеко- мых, животных) в результате ее жизнедеятельности. Типичным при- мером биологического износа является гниение деревянных деталей. В странах с тропическим климатом наблюдается биологическое раз- рушение окраски, а также изоляции тяговых аппаратов и электриче- ских машин. Интенсивность биологического износа возрастает с по- вышением температуры (в определенных пределах) и влажности атмосферного воздуха. Старение представляет собой вид износа, заключающийся в по- степенном ухудшении физико-механических свойств материала дета- лей (упругости, электрической или механической прочности, тепло- проводности и т. д.) под воздействием ряда физических агентов: атмосферного воздуха, влаги, переменной температуры, механиче- ских воздействий, химически активных веществ, электрического поля и т. д. Такой вид износа характерен для металлических деталей, изоляции тяговых электрических машин и аппаратов, лакокрасоч- ных покрытий, резины, пластмасс и др. Типичным примером старения металлических деталей является наклеп, заключающийся в структурных изменениях материала под воздействием переменных нагрузок. При наклепе повышается хруп- кость, уменьшается сопротивление изгибу и создаются условия для образования в металле трещин усталости. В результате наклепа с последующим появлением трещин усталости происходит, например, обрыв проводов при подходе к наконечникам в результате вибраций. Старение изоляции связано с уменьшением ее эластичности, расслоением, уменьшением теплопроводности и электрической проч- ности. Лакокрасочные покрытия при старении теряют пластические свойства и однородность, растрескиваются и отслаиваются, переста- вая служить защитой от проникновения к поверхности изделия атмо- сферного воздуха и влаги. Интенсивность старения электроизоля- ционных материалов и лакокрасочных покрытий в основном зависит от состояния поверхностной лаковой пленки. Любое нарушение монолитности лаковой пленки (механическое истирание, прокол, тре-
шины) создает окно, через которое внутрь изоляции или слоя краски проникают атмосферный воздух и влага. В этих точках возникают очаги ускоренного разрушения изоляции и краски (химический износ). Практически износ деталей и узлов ПС происходит под воздей- ствием целого ряда разрушающих факторов. Например, губки кон- такторов подвергаются одновременно электроэрозионному, механиче- скому, химическому и тепловому износам, а в некоторых случаях также усталостному и электрохимическому. Электроэрозионный из- нос контактов связан с тем, что они работают в сильном электриче- ском поле. Механический износ губок определяется большими уси- лиями нажатия контактов и их притиранием. Частицы песка и пыли, поднимаемые с пути при движении вагона или троллейбуса, ускоряют механический износ контактов. Их химический износ связан с при- сутствием в атмосферном воздухе влаги в сочетании с химически активными веществами. Электрохимический износ контактов может быть следствием некачественной смазки, когда в состав ее входят жирные кислоты. Обычно один-два из разрушающих факторов являются решаю- щими, а остальные побочными, влиянием которых на интенсивность износа можно пренебречь. Анализируя характер износа деталей ПС, можно установить, что металлические детали его механического оборудования обычно подвергаются механическому, усталостному или химическому износам, контактные детали — в основном электро- эрозионному и механическому износу трением, детали из изоляцион- ных материалов — тепловому и химическому износам, резиновые детали — тепловому износу и старению. Из общего количества не- исправностей трамвайных вагонов и троллейбусов примерно 25—30% приходится на механическое оборудование и 70—75% на электриче- ское. Более 85—90% неисправностей связаны с износом деталей, превышающим эксплуатационные допуски, и менее 10—15% — с их недостаточной прочностью. Элементы металлических кузовов-— раму, каркас, обшивку — из- готовляют в основном из углеродистой стали и окрашивают масля- ными или другими красителями для предупреждения коррозии. Большая часть повреждения кузовов обычно связана с разрушением лакокрасочных покрытий. Часто встречаются усталостные разруше- ния несущих элементов кузова, а также механический износ трением и деформация его деталей, связанные с ослаблением креплений или контакта с ходовыми частями. Деревянные и пластмассовые части кузова — пол, потолок, внутренняя обшивка и др. — разрушаются вследствие расклейки и старения под влиянием переменной темпе ратуры и влажности. Повреждения ходовых частей ПС ГЭТ (тележек, колесных пар и букс, деталей рессорного подвешивания, ведущих и управляемых мостов троллейбусов, рулевого управления, деталей тяговой пере- дачи) связаны в основном с усталостными разрушениями и механи- ческим износом. Появление трещин усталости наблюдается в балках тележек, осях колесных пар, зубьях шестерен, металлических рессо-
pax, балках мостов и других элементах. Валики и втулки тормозной передачи, рабочие поверхности пятников и подпятников и другие узлы трения подвержены механическому износу. Анализ повреждений ТЭД показывает, что большая часть из них относится к якорю. Типичные повреждения — пробои секций на сер- дечник якоря и обмоткодержатели и междувитковое замыкание сек- ций обмотки. Они являются следствием механических повреждений, перетирания или старения изоляции. Повреждения коллекторов явля- ются обычно следствием выработки под щетками в результате меха- нического и электроэрозионного износов, а иногда и кругового огня по коллектору. Неисправности щеткодержателей возникают при ослаблении креплений, неправильной регулировке давления уголь- ных щеток на коллектор или неполномерных щетках, механическом или электроэрозионном износе гнезд для щеток. Повреждения по люсных катушек связаны большей частью с пробоем изоляции при неправильной затяжке полюсных болтов или в результате перетира- ния при ослаблении креплений, а также с междувптковыми замыка- ниями. Анализ повреждений контактных электрических аппаратов пока- зывает, что большинство нз них связано с выходом из строя контакт ных деталей вследствие механического износа, электрической эрозии, подгорания и оплавления под действием электрической дуги; с по- вреждениями изоляции аппаратов и проводов цепей управления, перегоранием дугогасительных камер; механическим износом блоки- ровочных и регулировочных механизмов. У контакторов подгорают главные и блокировочные контакты, стареет изоляция катушек и то- коведущих элементов, перегорают дугогасительные камеры, ослаб- ляются регулировочные пружины. В групповых электрических аппа- ратах (контроллерах, реверсорах) помимо токоведущих элементов изнашиваются механические блокировки, регулировочные и фикси- рующие механизмы, подшипниковые узлы и другие детали. Основ- ным видом их износа является механический износ трением. Новый современный вид тяговой пускотормозной аппаратуры и устройств управления ПС ГЭТ — аппаратура на основе полупровод- никовых элементов автоматики: диодов, тиристоров, бесконтактных логических устройств, преобразователей и т. д. Выпускают серийно трамвайные вагоны РВЗ-7 с тиристорно-импульсной системой управ- ления; созданы опытные образцы отечественных троллейбусов с этой системой. Условия и принципы эксплуатационного обслуживания ПС с тиристорно-импульсными системами управления существенно от- личны от ПС с контактной аппаратурой. К характерным неисправностям цепей управления относятся пере- горание и излом проводов на клеммовых рейках, щитках и в местах присоединения к аппаратам в результате вибрации и увеличения переходного сопротивления контактов. Пусковые резисторы ПС с реостатной системой пуска и торможения выходят из строя вследст- вие пережога элементов, излома и пережога перемычек, пробоя миканитовых втулок на шпильки ящиков. Неисправности пневматического оборудования ПС ГЭТ вызыва-
ются обычно химическим износом (коррозией) трубопроводов, за- сорением клапанных узлов пневматических аппаратов, повышенной утечкой сжатого воздуха, замерзанием воздухопроводов и пневмати- ческих приводов в зимнее время. Наиболее подвержены износу компрессоры и регуляторы давления. § П.З, Математические модели физического износа деталей и узлов подвижного состава Моделирование процессов износа деталей и узлов ПС отличается большой сложностью, поскольку разнообразны и сложны физиче- ские процессы, определяющие износ. Однако это направление изуче- ния процессов износа весьма эффективно, так как позволяет иссле- довать их в динамике точными количественными соотношениями. а — по И. В. Тартаковскому; б — по В. М. Михлину; в - по Ф. И. Лвдонькину; г — но JI. Я. Цикерману Механический износ трением связан с разрушением контактирую- щихся поверхностей деталей вследствие молекулярных, механиче- ских, тепловых, химических и структурных изменений в сопряженных слоях деталей с разделительной средой в виде смазки и атмосфер- ного воздуха, которые приводят к механическому переносу частиц сопрягающихся поверхностей с одной на другую и в разделительную среду, кавитационному разрушению соприкасающихся поверхностей, окислительным и другим процессам. Математические модели меха- нического износа создают обычно в результате экспериментальных исследований. Последние показывают, что механический износ в большинстве случаев можно интерпретировать степенными или экс- поненциальными зависимостями вида x = atb, x = aebt или x = atbeci, (П.7) где а, b и с — константы, устанавливаемые наблюдениями износа. На рис. 11.4, а показана зависимость, при которой нарастание износа х во времени t вначале незначительно, затем интенсивно уве- личивается, проходит точку максимума и начинает уменьшаться; на рис. 11.4,6 — зависимость, характеризующаяся непрерывным на- растанием скорости износа; на рис. II.4, в — непрерывным нараста- нием (кривая 7) и непрерывным убыванием (кривая 2) скорости износа; на рис. II.4, в — непрерывным нарастанием вначале, затем спадом скорости износа до нуля и последующим восстановлением
изношенных поверхностей. На разных этапах работы механический износ одних и тех же деталей характеризуется различными законо- мерностями. Закономерность нарастания механического износа в зависимости от времени определяется качеством изготовления, технического об- служивания ПС и условиями работы его деталей в эксплуатации. Она зависит от конструкции сопряжений, величины и характера пе- редаваемых ими нагрузок, свойств материалов сопрягающихся де- талей, качества и количества смазки. В нарастании механического износа можно выделить три периода: приработки, нормального экс- плуатационного и аварийного износов. На рис. II.5 показана кривая Рис. II.5. Кривая нарастания зазора е при механическом износе сопряжения типа вал- втулка нарастания зазора е при механическом износе в сопряжении типа вал—втулка в зависимости от времени t или пробега /. В первые часы работы изготовленного или отремонтированного агрегата (пе- риод приработки Ц до точки Л) износ деталей сопряжения на- растает очень быстро. Это период сглаживания неровностей, оставшихся после обработки деталей на станках. Чем грубее обра- ботаны детали, тем интенсивнее и их износ в этот период. Нормальная работа сопряжений типа вал — втулка зависит от величины зазора между деталями. Для всякого сопряжения харак- терна определенная оптимальная величина зазора еоот, которому со- ответствует минимальный износ. Конструктивный зазор е,; выбирает- ся обычно так, чтобы в конце периода приработки зазор в сопряжении ен = ек+е0, где е0 — дополнительный зазор, появившийся в резуль- тате приработки деталей, был несколько меньше оптимального. Во втором периоде Г2, /2 нормального эксплуатационного износа на отрезке АВ износ деталей резко замедляется и нарастает более или менее равномерно в течение длительного времени. Его продол- жительность зависит от условий работы агрегата и в значитель- ной степени от ухода за ним. В результате нормального эксплуата- ционного износа зазор между сопрягающимися деталями постепенно нарастает. Это приводит к ухудшению условий смазки, нарастанию
динамических ударных усилий, передаваемых через сопряжение, и появлению стуков при работе агрегата. В конце периода нормаль- ного эксплуатационного износа зазор в сопряжении достигает пре- дельно допустимой величины епр. При работе сопряжения в период Г3, /3 за точкой В износ начинает быстро нарастать, что приводит в конечном счете к поломке деталей. Работу сопряжения за точкой В называют запредельной и практически не допускают. Износ этого периода называют аварийным. Тангенс угла а наклона касательной в любой точке М к кривой износа определяет интенсивность износа в соответствующий момент времени или пробега. Рассматривая изменение интенсивности механического износа (рис. 11.5) важно отметить, что совершенно новый ПС имеет худшие эксплуатационные показатели, чем поработавший, если износ деталей последнего не превышает допустимого. Это связано с тем, что интен- сивность износа сопряжений нового ПС в начале работы значи- тельно выше, чем в период нормальной эксплуатации. Благодаря большому трению в узлах и агрегатах новый ПС имеет повышенное сопротивление движению. Для деталей ПС, работающих в условиях переменного напряжен- ного состояния, наиболее характерным является усталостный износ, выражающийся в появлении и постепенном развитии в материале деталей трещин усталости. Микротрещины размером порядка 1() "; см образуются при напряжениях о > -у/^ПЕ/^ (С£), где П — поверхностная энергия образования дефекта; Е — модель Юнга; С — константа; L — длина трещины [2]. Появившаяся микротре- щина начинает расти и захватывает все сечение детали. При напря- жениях, меньших о, микротрещины неустойчивы и захлопываются, в результате чего прочность материала восстанавливается. В соот- ветствии с кинетической теорией длительная прочность т (долго- вечность) деталей зависит от напряжения о и температуры: А = iobE/(kT), C = y/(kT)t (11.8) где А, Ь, т0, у, k — константы; U — энергетический барьер связи атомов материала детали; Т — абсолютная температура. В соответствии с теорией Вейбулла вероятность хрупкого разру- шения деталей Р(о)=1—е~в, В- jVn(a)dV, (11.9) где В — «риск разрушения»; V—объем материала детали; п(о) плотность распределения напряжений. При расчетах деталей на усталостную прочность используют кор- реляционные зависимости между пределом усталостной прочности <у_, (при симметричном знакопеременном цикле нагруж-ения) и стати- ческой ,прочностью, оцениваемой пределом прочности овр (времен- ным сопротивлением) и пределом текучести от: [oLi]=a + 6 (пвр±<ут), (11.10)
где a, b — коэффициенты, устанавливаемые экспериментально. При атмосферной коррозии обшивки кузовов по данным экспе- риментальных исследований [2] число очагов коррозии К и площадь поражения увеличиваются во времени t по экспоненциальному закону: К = ае', /\ = е(6 + 0, (11.11) где а и b — константы, зависящие от условий эксплуатации. Старение как процесс изменения (ухудшения) свойств материа- лов деталей во времени под действием физических агентов среды и на- грузок связан с изменениями их кристаллической структуры, химиче- ского состава (при превращениях, связанных с образованием фаз, в особенности мартенситными), аллотропическими превращениями одних модификаций элементов в другие и др. Исследования показы- вают, что процесс старения является функцией ряда процессов, про- текающих в материале деталей параллельно. В общем виде скорость старения Ф определяется обобщенным уравнением Аррениуса: ф=Ае-^, (П.12) где Q и Е — энергетические характеристики материала деталей (Q — энергия активации, Е — энергия реакции) и k- некоторая константа, определяемая материалом детали. Иначе говоря, скорость старения уменьшается со временем по экспоненциальному закону и зависит от энергии протекающих в ма- териале деталей реакций превращения. При создании математических моделей износа используют методы микрометража (обмера) деталей, взвешивания, контроля продук- тов износа в масле, построения кривых изменения сопротивления изоляции в функции наработки и др. Методом микрометражных измерений определяют местный износ и неравномерность его в раз- личных точках зоны сопряжения деталей. Он требует разборки со- пряжений (узлов), который приводит к нарушениям режима естест- венного износа деталей. Поэтому при выявлении динамики износа этот метод может давать неверные результаты. Методом взвешива- ния определяют интегральный износ деталей за период испытания независимо от характера его распределения по поверхностям износа. Область практического использования этого метода невелика. Хоро- шим методом наблюдения износа, в особенности зубчатых передач тяговых редукторов, является метод контроля роста продуктов из- носа в масле с применением спектрального анализа. Он позволяет определять интегральный износ каждой из контактирующихся дета- лей по химическому составу продуктов износа без разборки узлов и, следовательно, нарушения режима их приработки. Перспектив- ным направлением контроля износа без нарушения естественной при- работки деталей и узлов сопряжений является контроль их диагно- стических параметров — количественных характеристик физических процессов, сопровождающих износ: температурного режима работы сопряжений, вибраций, нарастания утечки воздуха, шума при работе и т. д. Статистические оценки износа — показатели технического
состояния деталей, узлов, агрегатов и систем ПС: математическое ожидание наработки на неисправность и отказ, параметр потока отказов и другие показатели надежности. При исследованиях износа с оценкой показателями надежности важно установить не только интегральные количественные харак- теристики изменения износа во времени работы или пробеге ПС, но и значимость («вес») каждого из основных факторов, опреде- ляющих износ, а также условия, обеспечивающие минимум скоро- сти нарастания износа. Для решения этих вопросов целесообразно использовать математические методы теории планирования экспери- мента и регрессионно-корреляционный анализ. В результате много- факторного эксперимента и обработки полученных данных методами регрессионно-корреляционного анализа находят зависимости харак- теристик износа от определяющих их факторов в виде полиномов пер- вой или n-й степени: х = do + а [Л ] + а2-^2 + (11.13) х = + о1АП{ -Ь а2-^2 + ^3Дз+ (11.14) где численные значения коэффициентов а, при Лх показывают вклад и влияние каждого из факторов Л, на износ х. § 11.4. Основные методы повышения износостойкости деталей и узлов подвижного состава Интенсивность износа деталей и узлов определяет сроки службы и межремонтные пробеги, эксплуатационные расходы, надежность в эксплуатации, выпуск и другие главные технико-экономические по- казатели работы ПС. Поэтому защита его оборудования от износа и меры борьбы с преждевременным износом имеют для хозяйств ГЭТ первостепенное значение. Практика показывает, что из-за дефектов, связанных с недостаточной прочностью, выбраковывают лишь 10— 15% деталей. Остальные 85—90% выбраковывают по причине из- носа, превышающего эксплуатационные допуски. Основными спо- собами повышения износостойкости и предупреждения преждевре- менного износа деталей и узлов ПС являются: 1) конструирование с учетом всех особенностей их эксплуатации; 2) тщательная технологи- ческая обработка на заводах-изготовителях; 3) правильно органи- зованная эксплуатация; 4) широкое применение методов упрочняю- щей технологии при ремонтах. Износостойкость узлов оборудования ПС должна закладываться при проектировании и заводском изготовлении. Она обеспечивается правильным выбором конструкции и материалов деталей, особенно в сопряжениях; тщательным расчетом на прочность и, в частности, правильным выбором удельных давлений на поверхностях трения; рациональным назначением допусков, посадок, чистоты обработки; выбором надежной системы смазки и защиты сопряжений от выте- кания смазки и попадания пыли и влаги. Современным направлением конструирования ПС является по возможности полное исключение
узлов трения в элементах механического оборудования за счет ис- пользования резинометаллических втулок и блоков, а также анти- фрикционных пластмасс, не требующих смазки и эксплуатационного обслуживания. Такие элементы используют в конструкциях буксо- вого узла, опор кузова и других конструкциях современного ПС. Особое внимание при конструировании нужно обращать на дора- ботку элементов оборудования, имеющих низкую износостойкость, узлов трения, окраски кузова и изоляции электрических машин и аппаратов. Поэтому в настоящее время применяют кузова из алю- миниевых сплавов и пластмасс, не требующие малярной отделки, и новые электроизоляционные материалы с повышенной теплостойко- стью, диэлектрической прочностью и работоспособностью. Повышению износостойкости и работоспособности ПС способст- вует культура заводского изготовления; тщательный выбор и точ- ность соблюдения технологических режимов обработки и сборки, обеспечивающих строгое соблюдение и стабильность заданных до- пусков на параметры функционирования его оборудования и исклю- чение технологических (сварочных, температурных и др.) напряже- ний в деталях и узлах при обработке и сборке. Продолжительность периода нормального эксплуатационного износа деталей и узлов ПС во многом зависит от режима работы сопряжений в период прира- ботки (см. рис. П.5). Поэтому при выпуске новых машин и механиз- мов и после их ремонта стремятся по возможности облегчить условия работы сопряжений в период приработки. Это достигается соблюде- нием определенного режима нагрузки и смазки механизма, удалени- ем с трущихся поверхностей металлических частиц, образующихся в результате износа, и т. д. Совокупность этих мероприятий называют обкаткой. Правильная обкатка с последующей окончательной регули- ровкой — обязательное условие ввода в эксплуатацию большинства новых и отремонтированных агрегатов ПС ГЭТ. Обкатку агрегатов проводят на специализированных стендах. Вагоны, выпускаемые из ремонтов, обкатывают на эксплуатационных путях или стендах с бе- говыми барабанами. Тщательно продуманная конструкция и технология заводского изготовления обеспечивают надежность и долговечность работы ПС в эксплуатации при минимальных эксплуатационных расходах. Конструкторско-технологическая отработка ПС должна заканчи- ваться до запуска его в серийное производство, так как в эксплуата- ции она значительно удлиняет период освоения ПС; связана с боль- шими затратами средств, немного увеличивающими первоначальную стоимость ПС; низкой надежностью работы и качеством пассажиро- перевозок; часто оказывается непосильной даже в крупных хозяй- ствах ГЭТ вследствие недостаточного технического оснащения ре- монтных предприятий. Крупные работы по модернизации экономи- чески оправдываются только в отношении морально устаревшего ПС, когда при сравнительно небольших затратах они позволяют суще- ственно повысить динамические и ходовые качества или комфорта- бельность ПС. Мелкая модернизация ограничивается обычно заме- ной тех или других узлов на более работоспособные, изоляцией их
fl fl II кожухами от вредных воздействий окружающей среды или уставов- fl кой в места с более благоприятными условиями работы, изменением | конструкций креплений или отдельных деталей и т. д. Основными задачами такой модернизации помимо обеспечения необходимой ра- ботоспособности узлов и деталей ПС являются задачи, связанные с созданием условий для уменьшения трудоемкости и стоимости ТО и ремонта ПС в эксплуатации. i Эксплуатационные мероприятия предупреждения преждевремен- ” кого износа: постоянное совершенствование и строгое соблюдение характеристик осмотров и ремонтов; правильная и четкая организа- ция технического контроля за работой ПС на линии; систематиче- ский контроль сопротивления движению ПС и др. Снижению износа способствуют своевременная ревизия оборудования, подтяжка ослаб- ших креплений, герметизация узлов трения, наблюдение за системами смазки, соответствие сортов смазки условиям эксплуатации, свое- *. временное добавление ее и смена в узлах трения, очистка узлов от пыли и грязи, продувка и сушка тяговых двигателей, зачистка кон- тактных деталей, проверка сопротивления изоляции, своевременная пропитка ее и т. д. Система ТО должна учитывать режим эксплуа- тации ПС. Большое влияние на интенсивность износа оказывают ./ климатические условия. Летом в жаркую погоду ухудшаются уело- | вия смазки узлов и деталей вследствие ее разжижения и выдавлива- \ ния с переходом к полусухому трению, убыстряется процесс старения изоляции тяговых электрических машин и аппаратов. Запыленность , городских улиц способствует росту абразивного износа. В дождливую и грязную погоду усиливается коррозия деталей, увеличивается число случаев пробоя изоляции тяговых двигателей и аппаратов, наблю- дается повышенный электроэрозионный износ вставок токоприем- ников. В сильные зимние морозы становятся хрупкими детали из рези- | ны и пластмасс, растрескивается и отслаивается кусками окраска f кузова, наблюдаются случаи замерзания трубопроводов и приборов | пневматического оборудования. Для уменьшения влияния климати- ческих условий на интенсивность износа ПС специально подготавли- вают к осенне-зимнему и весенне-летнему периодам работы (заменя- ют зимнюю смазку на летнюю и др.). Для средней полосы СССР наиболее благоприятными для работы ПС являются апрель, май, сентябрь и первая половина октября. В остальное время обслужива- ние узлов и агрегатов требует повышенного внимания. Для повышения износостойкости деталей ПС при ремонтах в эксплуатации применяют различные методы упрочняющей техноло- гии: механические, термические, химико-термические, электролити- ческие, электроискровую обработку и т. д. Высокая эффективность методов упрочняющей технологии определяется тем, что они позво- ляют резко улучшить физико-механические свойства материала по всему объему детали или повысить износостойкость только тех участков и поверхностей, которые подвергаются непосредственному износу. Механические методы упрочнения (накатка роликами, дробе- струйный наклеп) дают возможность получения в поверхностном
слое детали наклепа в результате его пластического деформирова- ния. Этот слой имеет повышенную твердость и усталостную проч- ность, повышенное сопротивление коррозии и износоустойчивость. Повышение усталостной прочности накатанных деталей объясняется появлением при наклепе в поверхностном слое детали внутренних напряжений сжатия. Напряжения растяжения, вызываемые внешней нагрузкой при работе детали, компенсируются в наклепанном слое напряжениями сжатия, что и способствует уменьшению опасности образования трещин усталости. Напряжения сжатия от внешних на- грузок складываются с напряжениями сжатия от наклепа, но это только способствует «схлопыванию» трещин усталости, так как предел прочности на сжатие значительно выше, чем на растя- жение. Термическая обработка способствует общему улучшению меха- нических свойств (твердости, ударной вязкости, упругости и др.) за счет перекристаллизации и выравнивания химического состава по всему объему детали, снижает внутренние напряжения, связанные с неравномерным и* быстрым охлаждением отливок и поковок или механическими деформациями при обработке, ликвидирует наклеп металла при длительной работе детали в эксплуатации в результате старения. Широко применяют специальные виды термической обра- ботки (например, поверхностную закалку), которые дают возмож- ность повысить поверхностную твердость и износоустойчивость дета- лей при сохранении вязкой сердцевины. Химико-термические методы упрочнения заключаются в насыще- нии поверхности деталей при нагреве различными легирующими эле- ментами с целью повышения износостойкости, коррозионной стой- кости, химостойкости и других свойств поверхностного слоя. Для повышения поверхностной твердости и износостойкости используют цементацию (насыщение поверхностных слоев деталей углеродом), азотирование (насыщение азотом), цианирование (одновременное насыщение углеродом и азотом), хромирование (насыщение хро- мом); для повышения коррозионной стойкости — азотирование, хро- мирование и силицирование (насыщение кремнием). В практике ре- монта ПС из химико-термических методов упрочнения наибольшее распространение получили цементация и цианирование. Важным и широко известным методом упрочняющей технологии является покрытие деталей различными элементами и материалами для создания защитной пленки, предупреждающей проникновение к поверхности металла атмосферного воздуха, влаги и других реаген- тов и обладающей теми или другими необходимыми свойствами: износостойкостью, коррозионной стойкостью, влагостойкостью и т. п. Покрытия могут быть гальванические, химические, пластмассовые и лакокрасочные. По назначению их разделяют на следующие виды: 1. Противокоррозионные (защитные), применяющиеся для защи- ты поверхности деталей от химической или электрохимической кор- розии. Защитная роль таких покрытий сводится к изоляции металла от внешней среды. Качество их определяется монолитностью и соот- ношением электродных потенциалов покрытия и основного металла
2. Декоративно-защитные, имеющие цель придать изделиям кра- сивый внешний вид и одновременно защитить их от коррозии. 3. Износоустойчивые, применяющиеся для предохранения по- верхности деталей от истирания. Основным видом этих покрытий является хромирование. 4. Электроизоляционные, применяющиеся для предохранения изоляции деталей и узлов ПС от старения при работе в окислитель- ной среде и от разрушающего воздействия электрической дуги. 5. Контактные, применяющиеся для уменьшения контактного со- противления, защиты контактных деталей тяговых электрических машин и аппаратов от окисления и придания им красивого внешнего вида (лужение, серебрение, цинкование). Защитная способность металлических и неметаллических (пласт- массовых и лакокрасочных) покрытий зависит в основном от условий их работы: действующих нагрузок, температурного режима, влаж- ности и химического состава окружающей среды. Условия работы покрытий и их толщину нормируют соответствующие ГОСТ и завод- ские нормали. Обычно условия работы покрытий деталей ПС разде- ляют на три группы: легкие (ЛС), средние (СС) и жесткие (ЖС). Легкими считают условия, когда покрытия работают без нагрузки и в сравнительно сухих помещениях (плафоны и другие детали внут- реннего оборудования кузова), средними, когда покрытия работают без нагрузки на открытом воздухе (детали внешнего оборудования кузова), и жесткими, когда покрытия подвергаются механическому износу от воздействия пыли, грязи, частого захвата руками, повы- шенной влажности и переменной температуры (подвагонное обору- дование, рукоятки, державки). В последнее время широко применяют пластмассовые покрытия деталей, отличающиеся сравнительно высокой технологичностью, красивым внешним видом и достаточно высокой износостойкостью. Лакокрасочные покрытия масляными или эмалевыми красками и лаками имеют более низкие механические защитные свойства по сравнению с металлическими и недолговечны. Их применяют в ка- честве защитных для поверхностей, не имеющих точных допусков и в процессе эксплуатации не подвергающихся значительным меха- ническим воздействиям и нагреву, в том числе трению от соприкосно- вения с другими деталями. ГЛАВА III СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА § II 1.1. Задачи и содержание технического обслуживания и ремонта Безопасная, удобная и своевременная перевозка пассажиров го родским электрическим транспортом возможна только при наличии технически исправного ПС, годного для выпуска на линию в состоя- 90
нии, полностью отвечающем требованиям Правил технической экс- плуатации (ПТЭ). Однако техническое состояние ПС в процессе эксплуатации не остается неизменным. Оно ухудшается вследствие износа деталей и механизмов, нарушения регулировки, ослабления креплений, по- ломок и других неисправностей. Для предупреждения преждевре- менного износа и нарастания потока отказов создают специальные системы технического обслуживания (ТО) и ремонтов ПС. Правиль- ная эксплуатация ПС на линии и ТО в межлинейное время должны исключать все виды изменений технического состояния ПС, кроме неизбежных изменений, связанных с нормальным износом. J Техническим обслуживанием (ТО) называют систему технических мероприятий, предназначенных для поддержания ПС в технически исправном состоянии, обеспечивающем возможность получения мак- симальных технико-экономических показателей его эксплуатацион- ной работы. Содержанием ТО ПС ГЭТ является: 1. Технический уход за ПС в депо, заключающийся в выявлении и устранении дефектов, которые могут нарушить его нормальную работу на линии (осмотр, крепление деталей, регулировка и т. д.). 2. Подготовка ПС к выпуску на линию (уборка, мойка, смазка, экипировка). 3. Восстановление работоспособности ПС, нарушенной в резуль- тате износа или повреждений (ревизионно-предупредительный и слу- чайный ремонты). 4. Организация линейного ремонта и скорой технической помощи для быстрой ликвидации мелких неполадок и внезапных отказов ПС при работе на линии. 5. Организация хранения ПС в депо. Проведение этих мероприятий должно обеспечивать высокий ко- эффициент технической готовности ПС, его бесперебойную и безава- рийную работу в соответствии с установленным графиком движения, длительную работоспособность, безопасность для пассажиров, дру- гих видов транспорта, обслуживающего персонала и пешеходов; необходимый комфорт и гигиеничность перевозки пассажиров; высокую эксплуатационную экономичность. Техническое обслужива- ние — средство уменьшения интенсивности износа деталей и предот- вращения отказов и неисправностей ПС, Вместе с тем правильная организация ТО не только повышает общее техническое состоя- ние ПС, но и снижает трудоемкость работ по его обслуживанию и ремонту, увеличивает межремонтные пробеги, снижает расходы на содержание ПС и себестоимость пассажироперевозок. )Однако мероприятия ТО не решают полностью задачи сохране- ния работоспособности ПС на длительное время. Даже при самом совершенном ТО после определенного пробега отдельные узлы и агрегаты ПС становятся неработоспособными в результате нормаль- ного износа и нуждаются в восстановлении работоспособности. Ремонтом называют комплекс работ, имеющих целью восстанов- ление необходимого уровня надежности и работоспособности ПС нэп его регламентного (соответствующего требованиям ПТЭ) внеш-
него вида, а также устранение отказов и неисправностей, возникаю- щих при работе ПС на линии или выявляемых в процессе ТО. Потребность в ремонте ПС возникает при утере им работоспособ- ности или внешнего вида в результате повреждений или чрезмерного износа деталей, выходящего за пределы эксплуатационных допусков или близкого к ним. При ремонте ПС частично или полностью раз- бирают, причем снятое оборудование передают для дальнейшей раз- борки и ремонта в специализированные мастерские и цехи. Для ре- монта деталей и узлов ПС характерны методы восстановительной технологии, имеющие целью восстановление геометрических разме- ров, формы или физико-механических свойств материалов деталей (структуры, диэлектрических свойств и т. д.) с применением станоч- ных методов работ, механизированных приспособлений и пр. Техническое обслуживание отличается от ремонта объемом и со- держанием работ. 1. Для ремонта ПС изымают из эксплуатации не менее чем на сутки. Для ТО ПС не снимают с наряда и он участвует хотя бы в одном выпуске (утреннем или вечернем). ТО выполняют в ночные часы, в период дневного спада движения между утренним и вечерним выпусками, или в течение какой-либо половины рабочего дня — в ут- реннюю или вечернюю смену. Если ТО проводят в утреннюю смену, ПС участвует после ТО в вечернем выпуске, если в вечернюю смену — перед ТО в утреннем выпуске. 2. Большинство работ ТО выполняют на ПС без съема оборудова- ния в мастерские и без применения станочных методов обработки. Для ТО характерны методы осмотра, ревизии, контрольных испытаний и технической диагностики; основные методы восстанови- тельных работ ТО — регулировка, слесарная обработка на месте, замена негодных или быстро изнашивающихся деталей при достиже- нии ими предельных допусков на новые, подтяжка креплений, добав- ление или смена смазки в узлах трения. Осмотром называют визуальный или инструментальный контроль деталей, узлов и агрегатов с применением различных приборов и инструмента, но без разборки и обработки. Ревизией — осмотр с полной или частичной разборкой узлов и агрегатов, очисткой или промывкой их деталей, визуальным или инструментальным контро- лем и последующей сборкой без обработки. Цель технического контроля ПС при ТО — проверка работоспо- собности агрегатов и узлов ПС (тормозной системы, рулевого управ- ления и др.) или величины рабочих параметров функционирования, которые не могут быть определены без применения специальных приборов и устройств (проверка сопротивления изоляции, токов утечки на троллейбусах, уставок аппаратов защиты по току или напряжению, действия тормозной системы и др.). Регулировкой называют технологический процесс восстановления допусков на параметры, определяющие точность функционирования деталей и узлов ПС, с помощью предусмотренных в его конструкции компенсаторов (регулировочных муфт, прокладок и т, д.) и необхо- димого контрольного инструмента и приспособлений.
Слесарную обработку деталей и узлов ПС при ТО применяют для устранения простейших износов, когда детали имеют еще достаточ- ный запас прочности и работоспособности Примерами такой обра- ботки являются запиливание контактных вставок токоприемников при наличии на них прорезей, запиливание и прошкуривание иаплы- вов, брызг металла и выгоревших мест на контактах контроллеров и контакторов. Большинство работ ТО выполняется на месте, т. е. на самом ваго- не или троллейбусе без съема оборудования в мастерские и без при- менения станочных методов обработки. Поэтому для них характерен низкий уровень механизации, высокий процент ручного труда и трудо- емкость. С целью уменьшения трудоемкости работы ТО необходимо максимально механизировать и по возможности передавать в мастер- ские. К механизации работ ТО относятся централизация пескоснаб- жения и маслораздачи при экипировке, автоматизация контроля токов утечки на троллейбусах, контроля давления токоприемников на контактный провод и т. д. Нормативное время простоя ПС и трудо- емкость работ ТО малы. Поэтому передача их в мастерские в боль- шинстве случаев исключается, так как требует введения дополнитель- ных операций демонтажа и монтажа оборудования на ПС, трудоем- кость которых выше, чем снижение трудоемкости и выигрыш за счет повышения качества ТО при проведении ревизии оборудования в мастерских. Передача оборудования ПС для ревизии в мастерских может использоваться как средство снижения трудоемкости и повы- шения качества работ в основном при ревизионно-предупредитель- ных ремонтах ПС ГЭТ. Наиболее важными мерами повышения производительности труда и снижения затрат на ТО и ремонт ПС ГЭТ являются: 1. Единое руководство технической эксплуатацией ПС, осуществ- ляемое Главными управлениями горэлектротранспорта (ГУ ГЭТ) МКХ и МЖКХ союзных республик. 2. Внедрение прогрессивных форм организации производства и методов ТО и ремонта, научной организации труда. 3. Унификация и типизация технологических и организационных решений ТО и ремонта (внедрение в ТО и ремонт принципов кон- структивной и технологической нормализации производства, исполь- зуемых в машиностроительном производстве). 4. Централизация, кооперирование и специализация эксплуата ционных и ремонтных предприятий ГЭТ. 5. Организация централизованного обеспечения эксплуатацион ных и ремонтных предприятий запасными частями, материалами, оборудованием и оснасткой, необходимой для качественного выпол- нения ТО и ремонта ПС. 6. Полное обеспечение эксплуатационных предприятий ремонт- ными базами, организация их эффективного использования и техни- ческого совершенствования. ТО и ремонт ПС ГЭТ осуществляют трамвайные и троллейбусные эксплуатационные депо, вагоно- и троллейбусоремонтные заводы (ВРЗ и ТРЗ) и мастерские (ВРМ и ТРМ). Эксплуатационные депо
организуют ТО подвижного состава: хранение, технический уход, подготовку выпуска и выпуск на линию, линейный и мелкий слу- чайный ремонты, а также небольшой по объему плановый ревизион- но-предупредительный ремонт. Депо или Службы движения ТТУ организуют контроль исправного состояния и правильной эксплуа- тации ПС на линии, а также Центральную восстановительную службу (ЦВС), осуществляющую скорую техническую помощь ПС на линии. ВРМ (ТРМ) и ВРЗ (ТРЗ) производят крупные плановые и большие по объему случайные ремонты ПС. § II 1.2. Виды систем технического обслуживания и ремонта подвижного состава Системой технического обслуживания называют форму организа- ции ТО и ремонта ПС в эксплуатации, определяющую виды работ ТО и ремонта, их содержание (характеристику) и порядок чередо- вания. . Используют разные принципы установления потребности ПС в ремонте: 1. Необходимость ремонта определяют только одним признаком: фактом отказа ПЕ на линии или обнаружения неисправности ее при ТО. В этом случае ремонт назначают независимо от фактического пробега ПС, а систему ремонтов называют системой ненормирован- ного пробега или системой ремонта по потребности. 2. Заключение о необходимости ремонта принимают, когда на- блюдаемый износ базовых элементов единиц ПС приближается к предельному. Каждую единицу ПС назначают в ремонт независимо от остальных и фактического пробега. Эту систему ремонтов назы- вают системой текущего ремонта. Основным недостатком систем ремонта по потребности и текущего ремонта является отсутствие возможности планирования работы ремонтных предприятий, так как конкретные сроки постановки еди- ниц ПС в ремонт при этих системах заранее установить практически невозможно. 3. На основании обследования состояния каждой из наблюдаемых единиц ПС при ТО и обработки результатов наблюдений статистиче- скими методами устанавливают статистические характеристики сос- тояния ПС одного типа или всего инвентарного парка: среднюю наработку на отказ, вероятность безотказной работы и т. д. Пробег, при котором принятый процент ПС инвентарного парка (например, 90%) получает установленные предельные характеристики надежно- сти или предельный износ базовых элементов оборудования, прини- мают за межремонтный и единицы ПС, выполнившие этот пробег, ставят в ремонт независимо от их фактического состояния. Эту систе- му ремонтов называют системой нормированного пробега или систе- мой предупредительного ремонта. Система предупредительного ре- монта не обеспечивает такого полного использования запаса работо- способности элементов ПС, как система текущего ремонта, но зато дает возможность планирования постановки ПС в ремонт и програм мы ремонтных предприятий.
Ремонты, установленные системой предупредительного ремонта, называют плановыми или планово-предупредительными. Основой установления системы планово-предупредительных ремонтов явля- ются наблюдения параметрических изменений состояния ПС, приво- дящих к параметрическим отказам в условиях полного соответствия режимов работы ПС требованиям ПТЭ; соблюдения установленных режимов ТО; своевременной ревизии, смазки и регулировки агрега- тов и механизмов; предусмотренной защиты их от атмосферных воз- действий и т. д. Все изменения состояния ПС, связанные с непра- вильным режимом вождения поездов, преждевременным износом, нарушениями регулировки, ослаблением креплений, поломками дета- лей в результате воздействия непредусмотренных нагрузок и т. д., рассматривают как результат нарушения ПТЭ и при разработках систем плановых ремонтов не учитывают. Не могут быть учтены сис- темой плановых ремонтов и случайные отказы ПС, связанные с этими причинами. Чтобы охватить ремонтами все виды отказов ПС, на ТЭТ используют смешанную систему ремонтов: планово-предупредитель- ные - для предупреждения параметрических отказов и систему ремонтов по потребности — для ликвидации последствий неуправ- ляемых случайных отказов. Объем требующегося ремонта определяют тремя методами: 1. Объемом работ, необходимых для устранения неисправности, вызвавшей постановку ПС в ремонт. Этот метод применяют на предприятиях ГЭТ только при появлении неисправностей и отказов ПС в межремонтные периоды и называют системой заявочного ре- монта, поскольку потребность в таких ремонтах выявляется по заявкам водителей или при выявлении неисправностей на ТО. Как основной метод его используют при системе ремонтов по потребности, которую называют в этом случае системой заказного ремонта. При заказном ремонте ремонт каждого агрегата, узла или детали произ- водится независимо от фактического состояния других, поэтому общее число ремонтов технического устройства получается чрезмерно большим, что снижает его коэффициент технической готовности. Ремонты каждого агрегата не нормируются ни по времени, ни по объему, что сильно затрудняет ритмичную работу ремонтных пред- приятий. 2. На основании обследования фактического состояния подвиж- ного состава, поступившего в ремонт. Его потребность в ремонте определяется в этом случае фактическим износом деталей и узлов и оформляется дефектной ведомостью. Этот метод ремонта характерен для автотранспортных предприятий. Его применяют и при системе ремонтов по потребности, которую в этом случае называют системой текущего ремонта, и при системе предупредительного ремонта, кото- рую называют в этом случае системой индивидуально-предупреди- тельного ремонта. Они обеспечивают значительное уменьшение обще- го числа ремонтов подвижного состава по сравнению с системой заказного ремонта, но объем ремонтов и здесь остается ненормиро- ванным, что затрудняет ритмичную работу ремонтных предприятий. 3. На основании статистических данных об износах оборудования
подвижного состава, соответствуюющих заданному межремонтному пробегу. Этот метод применяют при системе предупредительных ремонтов. Объем ремонта в этом случае устанавливается его харак- теристикой, а саму систему ремонтов называют планово-предупреди- тельной. Для планово-предупредительной системы ремонтов характерны: 1) постановка ПС в ремонт после нормированного пробега на линии или времени работы; 2) фиксированный объем (характеристика) ремонтных работ; 3) профилактический характер в связи с тем, что ремонт производится не после отказов оборудования в работе, а зара- нее с целью их предупреждения; 4) чередование ремонтов разной сложности я их повторяемость после определенного межремонтного пробега. Эта система предполагает принудительную постановку ПС в ре- монт и в зависимости от характеристики ремонта замену отдельных агрегатов, узлов и деталей независимо от их фактического состояния или разборку для ревизии и ремонта. На размеры и другие рабочие параметры деталей и узлов ПС в этом случае назначают ремонтные допуски. Если фактические допуски рабочих параметров деталей и узлов превышают ремонтные, то их восстанавливают, если не пре- вышают — ремонт не производят и узел после соответствующего контроля его деталей собирают снова. В отличие от ремонтов ТО ПС всех типов производят по одной, планово-предупредительной системе, характеризующейся тем, что мероприятия обслуживания ПС осмотром, ревизией и регулировкой заранее планируются, имеют определенную периодичность во време- ни работы или пробеге и носят профилактический (предупредитель- ный) характер, т. е. проводятся не после отказов оборудования, а заранее с целью их предупреждения (профилактики). Утвержденный объем работ каждого обслуживания (или ремон- та) называют его характеристикой. Промежуток времени между дву- мя смежными обслуживаниями или ремонтами, имеющими одну и ту же характеристику, называют межосмотровым или межремонтным периодом, а пробег ПС между двумя такими обслуживаниями или ремонтами — межосмотровым или межремонтным пробегом. Перио- дичность и характеристики работ ТО и ремонтов определяются типом и назначением ПС, условиями его работы, конструкцией, качеством заводского изготовления и другими соображениями. Влияние профилактического обслуживания па сроки службы де- талей и узлов подвижного состава поясняется рис. HI. 1. Пусть х, — допуск на износ (изменение рабочего параметра) рассматри- ваемой детали или узла, а кривая Оаб1с1 (рис. III.1, а) изображает характеристику износа этого узла в функции времени работы или пробега / при отсутствии профилактического обслуживания. На этой кривой, как и кривой рис. 11,5, участок Оа характеризует износ дета- ли в период приработки, участок abx — в период нормального экс- плуатационного износа и участок Ьхсх — в период аварийного износа. Срок службы узла при отсутствии профилактики будет равен 1Х, т. е. чрезмерно мал Чтобы не допустить перехода нормального
эксплуатационного износа в аварий- ный, характеризующийся повы- шенной интенсивностью, после ремонтного пробега /РЬ г. е. в точке необходимо произвести осмотр и регулировку сопряжения. В ре- зультате приведения в норму пара- метра, определяющего работу узла, интенсивность его износа умень- шается до интенсивности нормаль- ного эксплуатационного износа. Новая регулировка узла потребуется после пробега /Р2, затем /рз и т. д, В результате таких профилактиче- ских регулировок срок службы узла увеличивается с Ц до /2, причем /2> Zj. Как уже отмечалось в § П.З, всякая разборка сопряжения нару- шает его приработку. Детали после сборки сопрягаются уже другими точками, а это приводит к возра- Рис. III.1. Характер нарастания механического износа и влияние на него профилактического обслужи- вания деталей и узлов подвижного станию интенсивности их износа состава (появлению приработочных отказов) и сокращению общего срока службы. Если в точках Ьи ... потре- буется не только профилактика узла без разборки, как показано на рис. Ш.1, а (регулировка, смена смазки и другие работы), но и ревизия узла с его частичной или полной разборкой, то в кривой износа появятся участки приработочных износов Ьуаъ Ь2а2 с высокой интенсивностью, как показано на рис. 111,1, б, в результате чего срок службы узла сократится с 12 до Z3. Все системы ремонтов имеют свое теоретическое обоснова- ние, свои достоинства и недостатки. Кривые, изображенные на рис. III.1,6, показывают, что каждое лишнее ремонтное вмеша- тельство повышает интенсивность износа деталей и узлов ПС и сокращает их срок службы. Следовательно, всякая разборка узлов и агрегатов ПС, не обусловленная прямой необходимостью, увеличивает их износ и поэтому вредна. Достоинство системы ремонтов по потребности состоит в том, что она обеспечивает сведение к минимуму количества необходимых ремонтных вмешательств на каждый узел оборудования и макси- мальное использование эксплуатационных допусков. Это, однако, не означает, что она обеспечивает одновременно минимальные затраты на ремонт и тем самым максимальную экономичность ПС. Если ставить ПС в ремонт по каждому узлу независимо от других (системы заявочного и заказного ремонтов), общее количество ремонтов и об- щие затраты на ремонт могут быть чрезмерно большими при исклю- чительно низком коэффициенте технической готовности. Для уменьшения количества ремонтов необходимо наряду с узлами, дей-
ствительно требующими ремонта, т. е. узлами, рабочие параметры которых уже достигли предельных допусков, ставить в ремонт и узлы, износ которых не достиг предельных величин, но близок к ним (как это делается в системах текущего ремонта). При этом, естественно, использование поля эксплуатационных допусков снижается, а сама система ремонтов по своей эффективности приближается к системе планово-предупредительных ремонтов. Для системы ремонтов по потребности можно отметить следующие основные недостатки: 1. Невозможность обеспечения необходимой безопасности дви- жения. 2. Большое количество ремонтов на каждую единицу ПС и связан- ный с этим низкий коэффициент технической готовности ПС, 3. Отсутствие строго установленных межремонтных пробегов и характеристик ремонтов, что исключает возможность планирования ремонтных работ, приводит к неравномерной загрузке рабочих мест и ремонтных предприятий, сложности организации и высокой стоимо- сти ремонтов. 4. Низкая сохранность и долговечность ПС, связанная с тем, что допускается его работа при износах, близких к предельным и даже превышающих предельные износи. 5. Высокий процент случайных ремонтов и отказов ПС на ли- нии, вызывающих нарушения графика движения и снижение пока- зателей эксплуатационной работы ПС, Система планово-предупредительных ремонтов этих недостатков не имеет. Она не обеспечивает такого полного использования экс- плуатационных допусков на параметры функционирования деталей и узлов, как система ремонтов по потребности, и, следовательно, свя- зана с некоторым сокращением возможного срока службы ПС, но зато позволяет сократить количество и обеспечить плановый характер его ремонта. Вследствие этого экономические показатели планово- предупредительной системы ремонтов получаются выше, чем системы ремонтов по потребности. Эффект повышения экономических показателей планово-преду- предительной системы ремонтов определяется ее построением и пра- вильным назначением межремонтных пробегов. Если, например, межпрофилактический пробег будет назначен равным не /р1, а или /2 (рис. Ш.1, а), то за время работы ПС на линии между ремонтами часть его узлов и деталей получит запредельные износы, приводящие к отказам. Поэтому системы планово-предупредительного ремонта имеют теоретическое обоснование только в том случае, когда процесс износа достаточно детерминирован (имеет сравнительно небольшой разброс) и поддается контролю. В этом случае система планово- предупредительного ремонта обеспечивает не только предупреждение износовых отказов, но и продление сроков службы ПС. В тех же случаях, когда стохастическая составляющая процесса велика, а контроль состояния деталей и узлов затруднен, эффективность систе- мы планово-предупредительных ремонтов снижается, а системы ремонтов по потребности соответственно повышается. Могут оказать-
ся эффективными смешанные системы ремонтов: ремонт части узлов оборудования (определяющих безопасность движения) по системе плановопредупредительных ремонтов и остальных — по потреб- ности. Планово-предупредительные системы ТО и ремонтов строятся с периодичностью осмотров и ремонтов по времени и пробегу. Теорети- ческое оправдание имеет и та, и другая системы. Периодичность мероприятий ТО по времени целесообразна для тех узлов и элементов оборудования, износ которых определяется временем работы и не за- висит от пробега ПС. В основном временем работы определяется срок службы окраски кузова и ходовых частей, коррозия элементов обшив- ки кузова и т. д. В основном пробегом определяется износ всех узлов трения, накопление усталостных изменений материала деталей механического оборудования и т. д. Системы ТО и ремонта должны отличаться гибкостью и приспо- сабливаемостью к условиям эксплуатации, техническому уровню ПС и его ремонтопригодности, уровню механизации и совершенству технологических процессов ремонта и т. д. Общая тенденция разви- тия систем ТО и ремонта состоит в неуклонном снижении стоимости ремонтов и повышении пробега ПС между ремонтами. § II 1.3. Научные основы разработки систем технического обслуживания и ремонта подвижного состава Профилактические мероприятия ТО и ремонта связаны не только с повышением надежности работы ПС в эксплуатации, но и с некото- рым сокращением его сроков службы благодаря нарушениям регу- лировки узлов во время профилактик, влекущим за собой ускорение процессов износа, с повышением затрат, появлением приработочных отказов, т. е. приводят к противоречивым последствиям. При этом нужно иметь в виду, что ПС представляет собой сложные электро- механические системы, состоящие из большого количества разных элементов, характеризующихся разными условиями и параметрами износа, а также и то, что периодичность профилактик определяется комплексом критериев оценки: надежностью ПС, готовностью его к применению, стоимостью профилактик, удобствами организации производства и др. Поэтому вопрос выбора периодичности профи- лактических работ не может быть сведен к задаче отыскания макси- мума или минимума одного из критериев. Он требует системного подхода, комплексного учета многих критериев, поиска глобального оптимума, при котором оптимальный вариант может не отвечать оп- тимальности ни одного из частных критериев. В качестве метода комплексного учета различных критериев оптимизации при назначении периодичности профилактик обычно используют метод последовательных уступок [17]. Сущность его состоит в выборе главного критерия, наиболее полно характери- зующего исследуемый процесс; определении продолжительности профилактик, отвечающей максимуму или минимуму этого критерия; исследовании характера изменения его вблизи точки экстремума и
определении пределов ± AZ или ±А/ изменения пробега Z или времени / между профилактиками, в которых отклонение главного критерия от экстремального значения не превышает некоторой величины е; определении пробегов I' или времени t' между профилактиками, соответствующих другим критериям оптимизации, и их расположения относительно интервалов Z±AZили /±Д/. Если I' или /'лежат в Z±AZ или /±Д/, то выбор величины I или t считают обоснованным по всем критериям. Если Г или Г не лежат в /±Д/ или /±А/, то интервал сдвигают так, чтобы в него вошли величины Г или /', соответствую- щие хотя бы главным критериям оптимизации. Пусть, например, для некоторого элемента конструкции или типа ПС (рис. Ш.2) по притерию 4] получена величина межремонтного пробега /j, а по критериям А2 и А3 — величины 12 и Z3, причем главным является критерий А,. Кривая изменения параметра Д1 в функции пробега I имеет вид A](Z). Если допустимая величина относительного отклонения параметра Л\ от экстремального g= (AA^Aj) 100%, то допустимое абсолютное отклонение ДА] =еД1/100. По величине ДА, определяем соответствующие ей колебания пробега AZ (рис. III.2). В интервал AZ (в общем случае | + AZ! I — AZI) попадают точки / и 2 экстремума некоторых критериев (А] и А2), но не попадают точ- ки других (А3). Сдвигом интервала, показанного пунктирной линией, можно получить точку О глобального оптимума с пробегом Zo, при котором в интервал AZ попадают точки экстремума всех частных кри- териев оптимизации. Еще более обоснованные результаты (уточнение величины /0) дает исследование вблизи точек экстремума функций A2(Z) и A3(Z). Необходимость проведения профилактик определяет износ эле- ментов и узлов ПС. Регулировки и ремонт элементов конструкции проводят в том случае, когда их определяющий параметр A (Z) выхо- дит за пределы эксплуатационного допуска (величины Аэ), но Рис. III.2. Схема выбора меж- ремонтного пробега по крите- риям А], А2 и А3 (при главном критерии А[) методом последо- вательных уступок не достигает еще предельного значе- ния Апр, соответствующего отказу. Регулировкой или ремонтом пара- метр А(1) доводится до начального значения Ао. Вследствие случайного характера износа зависимости пре- дельного значения Апр определяюще- го параметра А от пробега Z лежат в некоторой области, ограниченной кривой нормального распределения Апр( I), как показано на рис. III.3, а. Максимум ее соответствует некото- рому пробегу /хакс. Межпрофилакти- ческий пробег / выбирают так, чтобы с вероятностью Р ни на одном из эле- ментов ПС за межремонтный пробег определяющий параметр А не вышел за пределы Апр. Величину колеба- ний пробега, отвечающую значениям
А3 или Л пр, определяют после построения кривой распределения Лпр(/) по правилу «трех сигм» (принимают AZ-За) или в общем случае как AZ— А'о, где К—коэффициент, зависящий от принятой вероятности Р (находится в пределах 1<Л<3). Если принять, что кривые износа имеют линейный характер, то для элементов, характе- ризующихся предельными величинами пробега, соответствующего предельному износу, зависимости А (/), изобразятся прямыми 01 и 05. На первый взгляд представляется, что межремонтный пробег должен определяться точкой 1, т. е. нижней границей интервала —А/ (рис. III.3, а). Этой точке соответствует пробег 02, равный I. Рис. III-3. Выбор межремонтного пробега I с учетом статистического разброса предельной величины определяющего параметра износа Лпр Однако при Лэ>0,5Лпр этот пробег будет завышенным. При Лэ<0,5Лпр выбор межпрофилактического пробега определяет точка 1 (рис. III.3, а). Профилактическому ремонту при этом будут подвергаться только те элементы, допуски которых превышают эксплуатационные и Л>ЛЭ, т. е. элементы, характеристики износа которых лежат в области, ограниченной кривыми износа 01 и 04. Элементы, характе- ристики износа которых лежат в области 04—05, ремонту не подвер- гаются, но это не вызовет выхода их определяющего параметра Л за пределы допуска, так как на протяжении следующего межремонт- ного периода I их износ еще не достигнет предельных значений (составит соответственно 67 и 68). При Лэ>0,5Ллр (рис. III.Э1, б) элементы, характеристики износа которых лежат в области, ограниченной кривыми 04 и 03, во второй межремонтный период получат запредельный износ. Для элемента с характеристикой износа, определяемой кривой 04, он достигнет величины, определяемой точкой 9. Чтобы этого не произошло, пробег между первой и второй профилактиками должен быть ограничен точкой 4 и, следовательно, величиной 10, а не Z. Имея соответствующие статистические данные, можно найти требующиеся межремонтные пробеги для всех элементов конструк-
ции. За параметр А принимают для тормозной системы механического тормоза тормозной путь или выход штока тормозного цилиндра; для сопряжений типа вал — втулка — зазоры в сопряжении; для изоляции электрических цепей — сопротивле- ние изоляции и т. д. Однако определе- ние периодичности профилактик от- дельных элементов конструкции еще не решает вопроса выбора системы ТО и ремонта, так как они не совпа- дают и общее число профилактик, получающихся по расчету, становит- ся чрезмерным, неприемлемым по экономическим и организационным соображениям. Чтобы удовлетворить и эти критерии, необходимо обосно- вать совмещение профилактических работ. 3 Рис. III.4. Различные варианты Пример Ш.1. Для конструкции, состо- профилактик устройства ящей из четырех устройств /—4, расчет- ные межремонтные пробеги =5000 км, /2 = 7000 км, /3= 13 000 км и /4 = 27 ООО км. Периодичность профилактик такой конструкции изобразится графиком, по- казанным на рис. 111.4, а. Профилактики разных элементов не совпадают и цикла не образуют. Общее число профилактик за пробег /4=27 ООО км равно 11 или 11/27=0,41 профилактики на 1 тыс. км пробега. Если трудо- емкости профилактик соответственно 8, 16, 32 и 24 чел-ч, то их общая трудо- емкость Q = 5 • 8 + 3 • 16+2 • 32+1 ° 24 = 176 чел-ч или 176/27 =6,5 чел-ч на 1 тыс. км пробега. Пусть потери времени линейной работы, связанные с постановкой конструкции на профилактику, составляют в среднем 15 ч. Тогда за весь пробег ^=27 000 км они будут равны 15 • 11 = 165 ч. Если экс- плуатационные доходы от линейной работы конструкции составляют 8 руб/ч, а затраты на ремонт 2 руб/ (чел-ч), то общие потери, связанные с постановкой ее в ремонты, С = 165 • 8+ 176 • 2= 1320+ 352= 1672 руб. или 1672/27 = = 62 руб. на I тыс. км пробега. Основные потери (79%) при этом будут свя- заны не с затратами на ремонт, а с выемкой конструкции из эксплуатации на время проведения ремонтов, т. е. простоями в ремонте. При совмещении профилактик стремятся максимально сократить коли- чество постановок конструкций в ремонт и разнотипность ремонтов. На рис. 111.4,6—г показаны три из серии возможных здесь решений. В цикло- грамме, показанной на рис. III.4, б, за основу взят пробег между профилак- тиками устройства 1. В первой из проводимых профилактик совмещены профилактики устройств / и 2, во второй — 4 <3, в третьей — проводится профилактика только устройства 1, в четвертой-—1 и 2, в пятой—1—4. За ремонтный цикл, равный /4—25 000 км, проводятся четыре разные по объему профилактики, трудоемкости которых равны суммарной трудоемко- сти профилактики устройств Г, 1 и 2; /, 2 и 3; /, 2, 3 и 4. Общее число профи- лактик за ремонтный цикл равно пяти, т. е. снижено по сравнению с вариан- том, показанным на рис. 111.4, а, в 1.1 /5 =2,2 раза и составляет 5/25 = 0,2 про-
филактики па 1 тыс. км пробега. Потери времени линейной работы, связанные с постановкой конструкции на профилактики, равны 15 • 5 = 75 ч. Трудоем- кость профилактик за ремонтный цикл Q = 5 • 8 + 4 • 16 + 2 • 32+ 1 • 24 = = 192 чел-ч или 192/25 = 7,8 чел-ч на 1 тыс. км пробега, т. е. в 192/176 = = 1,09 раза выше по сравнению с вариантом, показанным на рис. II 1.4, а. Общие потери, связанные с постановкой конструкции в ремонты, составляют С = 75 • 8 + 192 • 2 = 600 + 384 = 984 руб. или 984/25 = 39,4 руб. на 1 тыс. км пробега, т. е. составляют 39,4/62=0,63 сравнительно с вариантом на рис. Ш.4, а. В циклограмме, показанной на рис. III.4, в, за основу взят пробег между профилактиками устройства 5. Ремонтный цикл составляет 26 000 км, число профилактик за ремонтный цикл - шесть или 6/26 = 0,23 профилактики на 1 тыс. км пробега. Трудоемкость профилактик за ремонтный цикл Q=6 • 8 + 4 • 16 + 2 * 32+1 - 24=200 чел-ч или 200/26 = 7,8 чел-ч на 1 тыс. км пробега, т. е. совпадает с трудоемкостью, полученной по варианту на рис. Ш.4, б. Общие потери, связанные с постановкой конструкции в ремонты, составляют С~ 15 • 6 • 8 + 200 • 2 = 720 + 400= 1120 руб. или 1120/26 = 43 руб. на 1 тыс. км пробега. Следовательно, этот вариант менее выгоден по сравнению с вариантом на рис. Ш.4, б. На рис. III.4, г показана циклограмма, в которой за основу взят пробег между профилактиками устройства 4. Ремонтный цикл составляет 27 000 км, число профилактик за ремонтный цикл — шесть или 6/27 = 0,222 профилак- тики на 1 тыс. км пробега. Этот вариант также менее выгоден по сравнению с вариантом на рис. III.4, б. Общие потери, связанные с постановкой уст- ройства в ремонты, составляют С = 15 • 6 • 8+ (6 • 8 + 4 • 16 + 2 • 32 + + 1 • 24) =720 + 400= 1120 руб., т. е. по величине совпадают с затратами по варианту на рис. III.4, в, но в расчете на единицу пробега меньше: 1120/27 = 41,5 руб. на 1 тыс. км пробега. Следовательно, из четырех рас- смотренных вариантов наиболее экономичным является вариант на рис. III.4, б, характеризующийся максимальным совмещением ремонтов. Единой методики расчетов межпрофилактических пробегов пока не создано. В настоящее время используют различные частные методики, большая часть которых базируется на выводах теории надежности. Периодичность ТО обосновывают средней наработкой на отказ, вероятностью исправного состояния, вероятностью без- отказной работы, технико-экономическими и экономико-вероятност- ными методами. В практике ТО и ремонта ПС ГЭТ они имеют пока незначительное применение. Основой всех методов расчета межпрофилактических пробегов является сбор статистических данных о неисправностях и отказах устройств ПС в эксплуатации. Для этого организуют непрерывное наблюдение за состоянием всех устройств выборочной совокуп- ности ПС и фиксируют моменты времени или пробега появления его неисправностей и отказов (наработку). В отдельные группы объе- диняют неисправности, требующие для обнаружения одинаковых подготовительных работ. Например, в одну группу целесообразно объединять неисправности ступиц, ступичных подшипников и колес- ных тормозов троллейбусов, так как они требуют при контроле демонтажа колес. Большее количество различных элементов электрического, меха- нического и пневматического оборудования ПС исключают возмож-
ность изучения ресурса каждой из его деталей в отдельности. Поэто- му сбор статистических данных о неисправностях и отказах ПС начи- нают с выбора базовых — наиболее ответственных агрегатов, узлов и деталей, определяющих безопасность движения, безотказность работы ПС на линии, сроки и трудоемкость работ его ТО и ремонтов. Критерием выбора межремонтных пробегов ПС является при этом ресурс не всех, а только базовых агрегатов. Для них устанавливают базовые детали или соединения, состояние которых определяет ресурс всего агрегата, а ремонт требует полной его разборки. Выбор базовых агрегатов и деталей — одна из наиболее ответственных подготови- тельных операций, от решения которой зависит эффективность рабо- ты по сбору необходимой статистической информации о неисправно- стях и отказах ПС и, как следствие, правильность расчетов межпро- филактических пробегов и выбора системы ремонтов. Для выбранных базовых агрегатов и деталей устанавливают наблюдаемые парамет- ры износа. Базовые агрегаты, базовые детали и наблюдаемые пара- метры их состояния для трамвайных вагонов КТМ-5МЗ показаны в табл. III.1, а для троллейбусов ЗиУ-9 — в табл. III.2, по данным АКХ им. К. Д. Памфилова. Таблица III. 1 Базовый агрегат Базовые детали Наблюдаемые параметры Ресурс, тыс. км Тележка Продольная балка Трещины, изгиб, состоя- ние сварных швов и эле- ментов подвески рельсово- го тормоза 140—220 Резиновые вкла- дыши под лапы балок Раздавливание, расслое- ние 60—80 Балка подвески ТЭД Состояние резинового буфера, сварных швов, пружин, направляющей втужи 140—220 Шкворневая бал- ка Трещины, состояние вкладышей и уплотнитель- ных колец 150—200 Центральное подвешивание Состояние резиновых амортизаторов, пружин, пробок и тарели. Износ отверстий тяг и валиков 80—100 Редуктор Ведущий узел Разрушение сепараторов подшипников 32413 и 7312, износ посадочной поверх- ности стакана и ведущего вала 80—100 Ведомый узел Износ и состояние зубь- ев ведомой шестерни (на- личие питтингов) 280
Базовый агрегат Базовые детали Наблюдаемые параметры' Ресурс., тыс. км Длинный кожух Ослабление крепления болтового соединения ве- домой шестерни Состояние подшипников 122 и 3620 Трещины по периметру окна для установки датчи- ка спидометра 150—170 100—140 70-- 100 Колесная пара Ось колесной нары Бандаж Выработка под маслоот- ражательным кольцом Износ по толщине Износ реборды по вы- соте 70—100 210- 230 60- 80 Карданный вал Игольчатый под- шипник Разрушение Зб—35 Барабанный тормоз Тормозной ба- рабан Ролики, валики, втулки Тормозной элек- j роматни т Износ по диаметру ра- бочей поверхности Предельный износ Износ стержня якоря, втулки якоря, конуса 210-220 30—40 70-75 Дверной при- вод Подшипники 203, 105 Звездочки Разрушение, износ поса- дочной поверхности Износ зубьев большой и малой звездочек 30 -50 30-50 Рельсовый тормоз Пружины Катушки Растяжение пружин Пробой изоляции 70—80 80—100 ТЭД, генера- тор, вспомога- тельный двига- тель Вал якоря Износ посадочной по- верхности под подшипники 70—80 Реле- регулятор Катушки реле Сгорание, пробой 30—40 Контакторная панель Контакт оры КПД-ИЗ Износ главных контак- тов контакторов ЛК-1 и Т по толщине 26-27 Групповой ре- остатный конт- роллер Кулачковые эле- менты Износ контактов 70- 80
Визовый агрегат Базовые детали Наблюдаемые параметры РесурЬ, тыс, км Пускотормоз- ныс резисторы Секции резисто- ров Перегорание 100 и бол е Пантограф Плунжер Подшипники 1202, 202 Износ втулок Износ обоймы 70—80 75—80 Кузов Внутренняя от- делка, пол, обшив- ка, окна, резино- вые уплотнения, Двери, подножки, сиденья пассажир- ские и кресло во- дителя, окраска Удовлетворительное со- стояние Табл До 70 и ц а Ш.2 Базовый агрегат Базовые детали Наблюдаемые параметры Ресурс* тыс. км Рулевой меха- Гайка-рейка, Износ зубьев по толщи- 100 и низм винт, вал с зубча- тым сектором не, посадочных мест под подшипник (по диаметру), зуба сектора по толщине более Гидравличе- Шаровой пален, Износ сферической части 100 и ский усилитель руля золотник шарового пальца, конуса и рабочей поверхности зо- лотника более Насос гидро- усилителя руля Статор Ротор Износ внутренней по- верхности центрального отверстия Износ пазов под лопа- сти и торцовых поверхно- стей 50—60 40—60 Рулевые тяги Кронштейны двуплечего рычага Износ по диаметру от- верстия под подшипники вала рычага 60 Управляемый Шкворень Износ бронзовых втулок 35—40 (передний) мост Карданная пе- Крестовина Износ шипов 50—60 ре дача Редуктор глав- ной передачи Картер Износ по диаметру по- садочного места под под- шипник, отверстия под стакан ведушей шестерни, отверстий под подшипни- ки дифференциала Более 100
Базовый агрегат Базовые детали Наблюдаемые параметры Ресурс, тыс, км Ведупщя кониче- ская шестерня Износ по диаметру шеек под подшипники, зубьев Более 100 Ведомая кониче- ская шестерня Износ зубьев, шпоноч- ной канавки Болес 100 ТЭД Якорь Выработка коллектора под тетками 70 Генератор Якорь Износ шеек вала под подшипники 68 Групповой ре- остатный конт- роллер Контакторные элементы КЭ-41 Серводвигатель Износ контактов по тол- щине Выработка пол met ками 70 65 Кузов Внутренняя от- делка, пол, обшив- ка, окна, резино- вые уплотнения, двери, подножки, сиденья пассажир- ские и кресло во- дителя, окраска Удовлетворительное со- стояние До 65 Вероятность безотказной работы базовых агрегатов и узлов ПС Ш tjl P(l) = lim [ (1 — XnJ/7VO1 « 1 — Sn,-/y0, где )V0— число объектов наблюдения; т—1!М—число интервалов пробега, в которых подсчитываются отказы; п-ь — число отказов в /-м интервале. В результате обработки статистических данных строят зависимо- сти Р(1) для всех базовых агрегатов (рис. Ш.5, Ш.6). Для опреде- ления периодичности ТО базовых агрегатов и узлов ПС по зависимо- стям Р(1) важно правильно выбрать нормативную безотказность. Для ПС ГЭТ нормативы на вероятность безотказной работы пока отсутствуют. Для ответственных изделий авиационной техники принимают P(i) до 0,9999 и выше (t— время работы изделия, ч), т. е. вероятность отказов практически исключают. Однако уровень вероятности Р(1) должен быть согласован с условиями эксплуата- ции, так как его повышение приводит к быстрому росту производст- венных и эксплуатационных затрат. Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова рекомендуется применять три уровня нормативной вероятности безотказной работы ПС ГЭТ: 1) Р(1) -0,95- 0,98 — для оборудования, неисправности которого угрожают безопасности движения; 2) Р(1) = 0,9 - для оборудования, неисправности которого при- водят к возвратам ПС, связаны с нарушениями нормального режима пассажироперевозок, вызывают большой объем ремонтных работ, длительный простой ПС в ремонтах и значительные затраты средств;
Рис. III.5. Вероятность безотказной работы некоторых агре- гатов и узлов трамвайных вагонов КТМ-5МЗ по данным АКХ МЖКХ РСФСР: / — ТЭД; 2 — рельсовый тормоз; ,3, 7,9 — элементы контакторной пане- ли ТП-103Г; 4 — редуктор колесной пары; 5 — групповой реостатный конт- роллер; 6 — пантограф; 8 — привод дверного механизма; 30— карданный вал; S3 — барабанный тормоз 3) Р(1) =0,8 — для оборудования, неисправности которого устра- няются во время плановых осмотров или ремонтов и не вызывают отказов ПС в межремонтные периоды. Рекомендуемое АКХ им. К. Д. Памфилова распределение основ- ных элементов оборудования.по уровням вероятности безотказной работы трамвайных вагонов КТМ-5МЗ показано в табл. III.3, а троллейбусов ЗиУ-9— в табл. IIL4. Расчетные значения необходимой периодичности ТО базовых элементов трамвайного вагона КТМ-5МЗ (/, тыс. км) (в скобках ука- заны номера уровней безотказности): коллектора ТЭД — 55(2); группового реостатного контроллера — 33(2); элементов контактор- Рис. III.6. Вероятность безотказной работы не- которых агрегатов и уз- лов троллейбусов ЗиУ-9Б по данным АКХ МЖКХ РСФСР' 1, 4, 6 регулятор положе- ния кузова, гидравлический амортизатор и пневматиче- ский упругий элемент под- вески управляемого моста; 2 •— карданный вал; 3 — гидравлический усилитель руля; 5, 10 — коллектор и щетки ТЭД; 7 — башмак токоприемника; 8 — кон- такторы ЛК-1, ЛК-2. ЛК-3; 9 — электродвигатель приво- да дверного механизма
Таблица HI.3 Уровень Нижиий предел ЛО Элементы оборудования, к которым относится уровень безоткатности 1 0,95 Элементы, обеспечивающие безопасность движе- ния: барабанный тормоз, тормозной электромагнит, рельсовый тормоз, ручной привод барабанного тор- моза, аккумуляторная батарея, тормозные контак- торы 2 0,9 Элементы, отказы которых приводят к там подвижного состава: ТЭД, пантограф, вой реостатный контроллер, контакторы карданный вал, редуктор колесной пары возвра- группо- и реле, Таблица 111.4 Уровень Нижний предел ЛО Элементы оборудования, к которым относится уровень безотказности 1 0,95 Элементы, обеспечивающие безопасность движе- ния: передний (управляемый) мост (подшипники сту- пиц. люфт шкворневого соединения); рулевое управ- ление (рулевой механизм, рулевые тяги, гидроуси- литель руля, насос гидроусилителя руля, двигатель привода насоса); тормозное оборудование (тормоз- ные цилиндры, тормозной механизм, тормозная пе- даль, тормозной кран, тормозные контакторы) 2 0,9 Элементы, отказы которых приводят к возвратам подвижного состава: подвеска (регулятор уровня пола кузова, гидравлический амортизатор, пневма- тический упругий элемент, листовые рессоры); кар- данный вал; ступицы колес ведущего моста; сальник бортового редуктора, электрооборудование (ТЭД, токоприемники, контакторы и реле, групповой ре- остатный контроллер, контроллер управления, авто- матический выключатель, генератор, вспомогатель- ный двигатель, электродвигатель привода дверного механизма, аккумуляторная батарея) ной панели ТП-103Г—17(1); ТП-89 — 4(2); ТП-128 - 3(2); пан- тографа — 15 (2), карданного вала — 12 (2), редуктора колесной пары — 9 (2), барабанного тормоза — 3 (1), тормозного электро- магнита — 25 (1), рельсового тормоза — 43(1), ручного привода барабанного тормоза— 14 (1), привода дверного меха- низма - 26 (2). После определения расчетной периодичности ТО базовых эле- ментов методами совмещения и направленного отбора находят возможные системы ТО и выбирают наиболее оптимальную из них. Задачу направленного выбора системы ТО и ремонтов можно решать на ЭВМ. Недостатком выбора периодичности ТО по расчетной вероятно- сти безотказной работы является отсутствие прямого учета эконо-
мических критериев, поэтому приме- няют и другие методы обоснования систем ТО и ремонта. Периодичность i ТО, соответст- вующую заданной вероятности без* отказной работы Р(1) с учетом вос- становления [среднего времени вос- становления Тя см. (1.49) ], находят по формуле [3]: P(i) =aT.r+ (1 - ос Je '-"'--’, (III.1) Рис. III.7. Зависимость затрат на плановые профилактики Сп где сц г — коэффициент технической и случайные ремонты Сс от готовности ПС [см. (1.4)]. продолжительности межпрофи- Задаваясь ат.г и P(i) и зная Тв лактического периода I по (Ц].1), можно определить пери- одичность /, которую приравнивают межпрофилактическому пробегу. Вероятность безотказной работы ПС в простейшем случае можно определить, используя экспоненциальный закон Пуассона [см. (1.60]. Определяя экспериментальную величину интенсивности отка- зов Х(0 или А(/) и задаваясь величиной вероятности безотказной работы P(t) или Р(1), по (1.60) находят периодичность профилактик П CJ или/7 < /. Оптимальную периодичность ТО ПС можно найти графическим методом, сравнивая необходимые затраты на его плановые профилак- тики и случайные ремонты с учетом потерь от дезорганизации дви- жения и простоев. С увеличением пробегов Z между плановыми профилактиками (рис. III.7) затраты СГ! уменьшаются, но растут затраты Сс на случайные ремонты и потери от дезорганизации движе- ния и простоев ПС. Кривая Со суммарных затрат имеет точку мини- мума, соответствующую оптимальному межпрофилактическому про- бегу /оят который определяют из уравнения (опт 1 -HU)!2 ) j(i -f(i)]di+ in [1-/(/„)) 0 c,,/c..=o. (Ш.2) Уравнение (HI.2) имеет решение при любых законах распреде- ления [(I). При экспоненциальном законе распределения f(l)~ 1—оно имеет вид e^-WonT~l-Ctt/Cc = 0. (III.3) При законе распределения Вейбулла f(7)=l—-е уравнение (III.2) приводится к виду (a₽fc' /е-Ц'ре—l’dl + aft..,-.C„/Cc = 0. (III.4) Уравнения (Ш.2) — (III.4) можно использовать для определения оптимальной периодичности ТО всех узлов и агрегатов ПС, кроме
обеспечивающих безопасность дви- жения , так как для последних нельзя устанавливать оптимальную перио- дичность профилактики только по критерию минимума удельных потерь. Периодичность ТО можно опреде- лить по величине средней наработки /ер.[см. (1.42)1 /7 = АОПТ/СР, (Ш.5) где kom — коэффициент оптимально- сти, устанавливаемый расчетом. Зависимости kon? отС„/Сспри раз- ных значениях коэффициента ва- риации оЕ = о//ср приведены на рис. III.8,а— в [4]. Общий характер этих кривых показывает, что с увеличе- нием отношения Сп/Сс коэффициент оптимальности £опт возрастает, т. е. оптимальная периодичность ТО приближается к средней наработ- ке на отказ. Это свидетельствует о том, что повышение трудоемкости (и следовательно, качества) работ ТО требует увеличения затрат на ТО, но при этом повышает эффектив- ность предупреждения отказов и дает возможность увеличения меж- профилактического пробега. Наиболее простой вид зависи- мость £опт(Сп/Сс) имеет при экспо- ненциальном законе распределения (см. рис, III.8, д), когда она не зави- сит от коэффициента вариации. Уста- новив величину отношения Сп/Сс по этой кривой, можно найти коэффи- циент k01VT. Тогда оптимальная пе- риодичность профилактик /7 = Л0ПТ/ср = £0Г|Т (1/Л), (III.6) где А — параметр распределения. В реальных условиях эксплуатации Рис. III.8. Зависимости коэф- фициента оптимальности &опт от Сп/Сс затрат на пла- новые и случайные ремонты: а — для закона нормального рас- пределения (/ — при »B=0J; 2 — при ун = 0,2; 3 — яриив = 0,3; 4 — при ив = 0,4; 5 — при ув = 0,5); б — для распределения Вейбулла (7 — при р = ОД; 2 — прк р ='0,2; 3 — при р = 0,3; 4 — при р = 0,4), в для экспоненциального закона распределения фиксируют обычно только отказы, хотя им всегда предшествуют те или другие неисправности. Для более точного определения оптимальной периодичности профи- лактик необходимо знать среднюю наработку изделия на неисправ-
ность /„ и среднюю наработку /0, необходимую для развития из неисправности отказа |7]. В результате статистического наблюдения за работой в эксплуатации Na единиц ПС (выборки) можно опреде- лить суммарное число неисправностей па, обнаруженных при прове- дении профилактических работ, и отказов пп рассматриваемых устройств. Так как неисправности предшествуют отказам, то общее количество неисправностей за период наблюдения п =л„4- по. Математическое ожидание наступления неисправности (нара- ботки на неисправность) /, = Wo/(rt.+ no). (П1.7) Математическое ожидание отказа, включающее наработку на неисправность и наработку на развитие из неисправности отказа, /q - /jVq/Mq — l!t -р /д, (Ш.8) где 1'о — математическое ожидание развития из неисправности отказа: ° ° “ Л1) «>|+«о (IIL9) Средние интенсивности развития неисправностей и отказов соответственно 1/Z>(= (nH+n0)/(ZAZ0); ка=\ / пп) /(IN (ШЛО) Периодичность /опт профилактик, обеспечивающая наибольшее разрежение потока отказов (максимум вероятности выявления неисправности и невозникновения отказов), зависит от наличия или отсутствия корреляционной зависимости между наработками /н иГо. Определить коэффициент корреляции между ними обычно не пред- ставляется возможным, поскольку точные значения /н и Го неиз- вестны. Поэтому проводят два расчета величины /опт: в предположе- нии независимости /н и Ло и в предположении линейной зависимости между ними, т. е. при коэффициенте корреляции г=1. Истинное значение /0|1Г оптимальной периодичности профилактик находится в интервале, полученном при этих расчетах [7]. При Х„/Хо>2 корреля- ционная связь между /н и /' настолько мала, что ее можно не учитывать. При независимости времен наработок на неисправность и отказ вероятности появления в межпрофилактический период неисправ- ности и невозникновения отказа Рв.о, невозникновения неисправности Р„ и наступления отказа определяют по формулам: Л<о(П = [М(Х„~М] (е-’^-е"^); РД/)=е^, = 1 -РЫ.М — />„(/). Оптимальная периодичность профилактик, определяемая макси- мумом вероятности появления неисправности, но невозникновения отказа
/„,„ = ln(VX„)/(A,-M- (III.11) При линейной зависимости случайных величин /„ и Z'o соответственно: ЛЛ)=е w-e'4’ /011Т= (Ли/Хо+ l)ln (An/X0-F 1 )/(Л1|/А0)2Хо. (III.12) Формулу (III.12) используют при наличии сильной корреляции между /н и Гп, т. е. когда коэффициент корреляции г=1. При Х„/Х0>2 корреляцию можно не учитывать и при вычислении перио- дичности профилактик использовать формулу (Ш.11). Пример III, 2. За время наблюдения в течение наработки /=3 тыс. км в партии из JV = 10 вагонов зарегистрировано неисправностей пн = 30 и от- казов zto - 5. Определить оптимальную периодичность профилактических работ. Решение. Статистические характеристики двух стадий развития отказов: наработки на неисправность и наработки на развитие из неисправ- ностей отказа (см. (III.7) - (III. 10)] /„ = 1Ма/(п„ + цо) = 3 • 103 • 10/(30 + 5) = 855 км; Хн = 1//н = 1/855 = 1,17 - 10"3 1/км; /(1 = /Л'0Л+ = 3 • 103 • 10/5 = 6000 км; Хо = 1//о = 1 /6000 = 0,167 • 10’3 1/км.' Для оценки точности этих характеристик задаемся уровнем довери- тельной вероятности «=0,8 + 0,95 и определяем соответствующие ей верхние и нижние доверительные границы, оцениваемые коэффициентами корреляции гв и г„. Если принять, что случайные числа пя и п(1 распределены по за- кону Пуассона, то, используя соответствующие таблицы, при а =0,9 и п„ = 30+5 = 35 получим коэффициенты корреляции гв(и) = 1,265 и Гн<н) =-0,795; при а = 0,9 и ло = 5 соответственно гв(о)=2,05 и гн(О)=0,54. Доверительные границы величин /и и 10: 1в н =гм(,,)/„= 0,795 • 855 = 680 км; /и.в = гВ(Н)/н= 1,265 • 855 = 1085 км; /«.и = А,(О)/о = 0,54 • 6000 = 3240 км; /о.в = гВ(о)Л> = 2,05 • 6000= 12 000 км. Отношение Х„/Хо, определяющее величину корреляционной связи между /„ и /о: Р=ХН/ХО= 1,17/0,167 = 7>2. Следовательно, корреляционную связь между 1Н и /(1 можно не учиты- вать. Оптимальная периодичность профилактических работ согласно (111.11): Спт = 1п (Хп/Хо) / (Хн Хо) = Iпр/Хо(р— I) = Др/Хо = = 0,324/(0,167 - 10 3) = 1940 км, где Л(р) = 1пр/(q — I) — функция р, определяемая по таблицам [7]. В расчете на нижнюю доверительную границу величин 1п и /о получим Хн.„ = !//„.„ = 1/680= 1,47 - 10’3 1/км; Хо.„= 1 //о.„ = 1 /3240 = = 0,39'10-3 1/км; р=Хнн/ХЛ.й = 1,47/0,39 = 3,78 >2; 10ПТ = Др/Хо.н =0,477/(0,39 - 10"3) = = 1220 км. Строим функции Рн(/), РО11 (/) и Ра(1) и исследуем характер кривых вблизи полученной точки 1от. Учитывая среднесуточный пробег ПС
Лр.с=180 км, целесообразно назначить оптимальную периодичность профи- лактик /опт = 180 • 7 = 1260 км - один раз в неделю. Приведенная методика расчета определяет периодичность работ ТО и ремонта ПС в функции только одного параметра — пробега. Однако необходимость проведения профилактики определяет не только пробег, но и ряд других факторов, приводящих к большому разбросу пробегов, соответствующих фактической потребности ПС в ТО и ремонтах. К ним относятся климатические условия, топографи- ческие условия местности, а также состояние дорожных покрытий, рельсовых путей, системы электроснабжения, контактной сети, обе- спеченность ремонтной базой и т. д. Системы ТО и ремонтов должны разрабатываться в расчете на условия эксплуатации, отвечающие требованиям Правил технической эксплуатации. Поэтому такие факторы, как неудовлетворительное состояние путевых устройств, контактных сетей и других элементов транспортного хозяйства, не должны учитываться при разработках систем ТО и ремонта ПС. Однако такие объективно действующие факторы, как климатические и топографические условия эксплуатации, следовало бы учитывать поправочными коэффициентами, как это делается в железнодорож- ной практике и в автотранспортных предприятиях. Действующие системы ТО и ремонта трамвайных вагонов и троллейбусов МЖКХ РСФСР допускают отклонения фактического межремонтного пробега от нормативного на 10%. За критерии оптимизации пробегов между ТО и ремонтами можно принять математическое ожидание и диспер- сию безотказного пробега, суммарную стоимость плановых и случай- ных ремонтов, коэффициент технической готовности или совокуп- ность этих критериев. Оптимальному варианту периодичности ТО и ремонта должно соответствовать максимальное использование ПС для линейной работы при минимальных затратах на ТО и ремонт. Математическая модель этого условия XC3/Q = Mhh или ХСэ// = Мин, (III.13) где SC3 — сумма расходов на ТО и ремонт ПС за расчетный меж- ремонтный период или нормативный срок полной амортизации; Q и Z — выполненный за этот период объем транспортной работы (пассажиро-километров) и нормативный пробег. § 111.4. Системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава городского электрического транспорта, принятые в СССР В СССР приняты планово-предупредительные системы ТО и ремонта ПС ГЭТ. Их утверждают и периодически пересматривают МЖКХ союзных республик, они имеют силу закона для всех хо- зяйств ГЭТ, входящих в данную республику. В РСФСР система ремонтов троллейбусов, созданная впервые в 1934 г., пересматрива- лась в 1936, 1943, 1950, 1966 и 1975 гг. Система ремонтов трамвайных вагонов пересматривалась в 1944, 1958, 1967 и 1975 гг. При пере- смотрах совершенствуются и уточняются характеристики осмотров и
ремонтов и повышаются межремонтные пробеги. Эти изменения определяются ростом качества и надежности заводского изготовле- ния ПС, а также общим повышением техники и культуры его экс- плуатации. Действующая система ТО и ремонтов ПС трамвая и троллейбусов МЖКХ РСФСР соответствует ГОСТ 18322—73 и Положению о порядке планирования, начисления и использования амортизацион- ных отчислений в народном хозяйстве, утвержденному Госпланом, Госстроем, Минфином, Госбанком, Стройбанком и ЦСУ СССР 15 марта 1974 г. Она рассчитана на нормативный срок полной амортизации для трамвайных вагонов 18 лет и для троллейбусов 14 лет при годовых пробегах соответственно 60 и 55 тыс. км и вклю- чает в себя следующую номенклатуру ТО и ремонтов (рис. III.9): а) ТО-2 ТО-2 □ ТО-1 то-1 ТО-1 □ ЕО ф △ д? △ д? . /]_ 20суток_____________________ 5) Рис. III.9. Действующие системы ТО трамвайных вагонов и троллейбусов (а), ремонтов трамвайных вагонов (б) и тполлейбусов (в) в трамвайных и троллейбусных предприя- тиях МЖКХ РСФСР
ежедневное обслуживание ЕО\ первое техническое обслуживание ТО-1 — контрольно-профилактический осмотр (КПО); второе техни- ческое обслуживание ТО-2 — ревизионно-предупредительный ре- монт (РПР); кантовку тележек трамвайных вагонов (КТ); первый текущий ремонт ТР-1 — малый ремонт (МР); второй текущий ремонт ТР-2 — средний ремонт (СР); капитальный ремонт первого объема KP-I и капитальный ремонт второго объема KP-1I трамвайных вагонов; капитальный ремонт ЯР троллейбусов. Система ТО (рис. Ш.9, а) организована с нормированием ЕО, ТО-1 и ТО-2 в календарных сутках. Ежедневное обслуживание ЕО проводят в ночное время до выпуска поездов на линию с нормируе- мым простоем 15—40 мин, первое техническое обслуживание ТО-1 — один раз в неделю в дневное время с простоем 2 ч, второе техническое обслуживание ТО-2 — один раз в 28 суток в дневное время с простоем 7—9 ч, кантовку тележек КТ — в промежутке между плановыми ремонтами после пробега 32—35 тыс. км при выполнении очередного ТО-2. Все виды ТО выполняют без снятия ПС с наряда. Время на их проведение предусматривают в расписании движения поездов. Нормирование ТО в календарном времени удобно для составления трафиков ТО и расписаний движения, но не учитывает колебаний суточного пробега ПС в разных хозяйствах (от 150 до 250 км — более чем в 1,5 раза) и, следовательно, фактического износа, который сильно коррелирует с пробегом. Период работы ПС от момента начала эксплуатации после по- ступления с завода-изготовителя до момента списания (полной амор- тизации) разделен системой ремонтов на два цикла равной продол- жительности с одинаковым чередованием ремонтов. Следовательно, ею не учитывается снижение характеристик надежности ПС в экс- плуатации вследствие нарастания износа с увеличением пробега и неравноценность характеристик надежности, обеспечиваемых при капитальном ремонте и заводском изготовлении ПС. Ежедневное обслуживание (ЕО). Задача ЕО—подготовка выпуска на линию и общий контроль технического состояния ПС для обеспечения безопасности движения, поддержания регламентирован- ного внешнего вида и чистоты в пассажирском салоне. Характери- стика ЕО подвижного состава трамвая включает в себя две группы работ: 1. Проверку экипировки и связанные с ней работы: замену по- врежденных или несоответствующих маршрутных указателей и знаков, досыпку песка в песочницы и пр. 2. Уборочно-моечные работы снаружи (кузов и ходовые части) и внутри (салон и кабина управления). Характеристика ЕО троллейбусов включает в себя те же группы работ, что и ЕО трамвайных вагонов, и, кроме того, проверку состоя- ния креплений и отсутствия повреждений наиболее ответственных узлов механического оборудования, определяющих безопасность дви- жения троллейбусов: тормозной передачи (тяг, вилок, валиков, шплинтов, фиксатора ручного тормоза), рулевого управления (креп- ления тяг, рычагов, шарниров, рулевого механизма и механизмов
усилителя руля) и управляемых колес (гаек колесных дисков, износа и давления шин). Повышенный объем ЕО троллейбусов определя- ется их более тяжелыми условиями работы на линии по сравнению с вагонами трамвая и большей опасностью потери управляемости в связи с работой на свободном дорожном полотне в общем потоке городского движения. Трудоемкость работ ЕО трамвайных вагонов составляет примерно 1,5—2чел-ч, троллейбусов — 2—3 чел-ч. Первое техническое обслуживание (ТО-1). Этот вид ТО проводят с целью предупреждения неисправностей, преждевременного износа оборудования и снижения безопасности работы ПС, связанных с ослаблением креплений, нарушением регулировки и ненормальным износом оборудования по этим причинам. Характеристики ТО-1 включают в себя следующие группы работ: 1. Уборку и мойку вагонов и троллейбусов снаружи и внутри с дезинфекцией в сроки, установленные горисполкомами. 2. Проверку сопротивления изоляции высоковольтного электро- оборудования и тока утечки (только на троллейбусах). 3. Проверку отсутствия повреждений, ненормального износа и состояния креплений деталей и узлов механического, электрического и прочего оборудования ПС: кузова, его наружного и внутреннего оборудования, предохранительных устройств, тормозного оборудова- ния и передачи, тележек или мостов, колес и колесных пар, ТЭД и тяговой передачи, тяговых аппаратов, пневматического оборудова- ния и приводов, рулевого управления и пр. 4. Проверку действия и регулировку основных агрегатов, аппара- тов и узлов механического, электрического, пневматического и прочего оборудования ПС, определяющих безопасность движения, надежность работы ПС на линии и связь водителя с пассажирами: тормозов (по выходу штока тормозного цилиндра и зазорам между тормозными колодками и вращающимся элементом тормоза), песоч- ниц, подвагонных предохранительных сеток, сигнального оборудо- вания, пневматической системы с устранением утечек сжатого возду- ха, пневматических приборов, компрессора (на слух), пневматиче- ских приводов, контроллеров управления и электрических аппара- тов (с визуальной проверкой раствора, давлений и притирания кон- тактов), секвенции групповых аппаратов управления, педалей безопасности, цепей освещения и отопления, давления токоприемни- ков на контактный привод, окружного и осевого люфта руля, радио- фикации и пр. 5. Устранение износа деталей и узлов оборудования методами слесарного ремонта или при необходимости замену их на новые или отремонтированные: зачистку коллекторов ТЭД, двигателей компрес- соров, вентиляторов и серводвигателей; зачистку, кантовку или замену вставок токоприемников; замену изношенных накладок или тормозных колодок; замену или зачистку оплавленных контактов контакторов и кулачковых элементов контроллеров; сгоревших ламп освещения, плавких предохранителей, разбитых оконных стекол и пр. 6. Проверку утечек смазки, наличия и уровня смазки и доливку смазки в картеры редукторов и компрессоров и другие точки в
соответствии со схемой смазки по инструкции завода-изготовителя. 7. Проверку экипировки и связанные с ней работы: замену поврежденных или несоответствующих маршрутных указателей и знаков, зеркал заднего вида, засыпку песка в песочницы и пр. Общая трудоемкость работ ТО-1 трамвайных вагонов разных типов составляет около 6—9 чел-ч, троллейбусов— 4,5—8 чел-ч. Второе техническое обслуживание (ТО-2). Основная задача ТО-2 — обеспечение необходимого режима эксплуатационной работы узлов и агрегатов ПС для предупреждения неисправностей и пре- ждевременного износа их на линии. Во время ТО-2 выполняют тот же комплекс работ, что и при ТО-1, но по более расширенной характеристике. Здесь значительно расши- рен перечень узлов, подлежащих смазке, проводится продувка воз- духопроводов пневматической системы и т. д. Если в ТО-1 преобла- дают визуальные, то в ТО-2 значительно шире применяют инстру- ментальные проверки: люфта руля люфтмером, зазоров щупами и ряд других. Особенностью ТО-2 является также и то, что здесь ряд узлов подвергают ревизии, т. е. осмотру с предварительной разбор- кой. С троллейбусов в ТО-2 снимают пневматические ходовые колеса для мойки, осмотра и перемонтажа в шиномонтажной мастерской; тормозные барабаны со ступицами для расточки (при необходимо- сти), тормозные колодки, карданные валы для контроля и ремонта в агрегатной мастерской; двигатели вентиляторов, гидронасосов, серводвигателей, генераторов управления и реле-регуляторов для ревизии в электротехнической мастерской, аккумуляторные батареи для ревизии и подзаряда в аккумуляторной мастерской. В ТО-2 значительно шире производят замену изношенных деталей и узлов на новые или отремонтированные, а также выполняют большой объем регулировочных работ. Общая трудоемкость работ ТО-2 трамвайных вагонов составляет около 40—50 чел-ч, троллейбусов — 50— 60 чел-ч. После ТО-2 троллейбусы подвергают обкатке пробегом не менее 25 км с проверкой работы всех механизмов на ходу с последу- ющей проверкой сопротивления движению на выбеге. Кантовка тележек (КТ), Кантовку тележек трамвайных вагонов выполняют через 32—35 тыс. км пробега, совмещая ее с очередным ТО-2 (с соответствующим увеличением его плановой трудоемкости). Необходимость ее связана с более интенсивным износом передних по ходу движения (направляющих) колесных пар. При кантовке первую по ходу движения тележку ставят на место второй и каждую из них поворачивают на 180° так, чтобы первая колесная пара встала на место второй. Помимо регламентированных системой работ ЕО, ТО-1, ТО-2 и КТ к работам технического обслуживания относят нерегламентные работы: 1. Сезонное техническое обслуживание (СО) вы- полняют два раза в год с целью подготовки ПС к осенне-зимнему и весенне-летнему периодам работы (в холодное и теплое время года). Объем и сроки СО устанавливает руководитель предприятия в зави- симости от местных условий. Основная работа СО — смена зимней
смазки на летнюю или наоборот. Обычно работы СО совмещают с ТО-1 или ТО-2 с соответствующим увеличением их плановой трудо- емкости. 2. Заявочные ремонты (3 Р) выполняют по заявкам водите- лей и при обнаружении неисправностей на ЕО, ТО-1 или ТО-2 в тех случаях, когда требующиеся затраты времени на устранение неис- правностей превышают нормированное время простоя ПС в соответ- ствующем виде ТО. 3. Линейный ремонт (ЛР) проводят на конечных и про- межуточных станциях маршрутов с целью устранения мелких не- исправностей ПС, обнаруживаемых на линии. 4. Скорая техническая помощь организуется для уст- ранения неисправностей, связанных с потерей способности ПС к передвижению, или транспортирования его в депо. Работы всех регламентированных видов ТО выполняют в соот- ветствии с Правилами деповского осмотра и ремонта трамвайных вагонов и троллейбусов; текущих ремонтов ТР-1 и ТР-2 трамвайных вагонов — Правилами деповского осмотра и ремонта трамвайных вагонов; капитальных ремонтов КР-I и KP-II — Руководством по капитальному (заводскому) ремонту трамвайных вагонов; ремонтов ТР-1 троллейбусов — Правилами деповского осмотра и ремонта троллейбусов; ремонтов ТР-2 и КР троллейбусов — Руководством по среднему и капитальному ремонтам троллейбусов. Первый текущий ремонт (ТР-1). Для трамвайных вагонов его выполняют после пробега 70 тыс. км, для троллейбусов — 65 тыс. км. Передача ПС в ТР-1 (малый ремонт) определяется необходимо- стью восстановления поврежденной окраски кузова, а также регу- лировки и устранения износов основных агрегатов и узлов с целью предупреждения роста интенсивности износов и перехода их в ава- рийный. По своему характеру ТР-1 близок к заводским ремонтам и выполнять его следовало бы на ремонтных заводах (РЗ). Выполнение ТР-1 в эксплуатационных депо следует считать неправильным, так как они не могут обеспечить необходимой загрузки требующегося технологического оборудования и качества ремонта, который харак- теризуется поэтому большой трудоемкостью. В крупных хозяйствах, имеющих несколько депо, ТР-1 следует сосредоточивать в одном из них, а в мелких — передавать на РЗ или специализированные ремонт- ные мастерские (РМ). Кузов при этом виде ремонтов поднимают, тележки или колесные пары, а у троллейбусов мосты выкатывают, разбирают, детали ме- ханического оборудования очищают и моют в моечных установках и затем направляют для ревизии и ремонта в мастерские: колесные пары — в колесно-токарную, редукторы — в агрегатную, тяговые двигатели — в электротехническую, рельсовые тормоза — в слесар- но-механическую, тормозные цилиндры — в пневматическую и т. д. Балки тележек осматривают и ремонтируют на месте (заварка тре- щин, правка, наварка накладок на изношенные места) или в слесар- но-механической мастерской. С кузова снимают для ревизии и ре- монта в мастерских аппараты и агрегаты электрического оборудова-
ния (токоприемники, контроллеры, групповые аппараты, контактор- ные панели, аккумуляторные батареи, вспомогательные электриче- ские машины, автоматические выключатели и др.), пневматического оборудования (пневматические приводы, аппараты напорной систе- мы, компрессоры и др.) и пр. Часть оборудования кузова (воздушные резервуары, краны машиниста, трубопроводы, реостаты и др.) и сам кузов (крыша, каркас, обшивка и пр.) проходят осмотр и ревизию на месте. У троллейбусов ревизию в мастерских проходит основная часть электрооборудования, пневматические приводы и аппараты,- рессоры, рулевые механизмы и рулевая передача с усилителями руля, балки ведущих и управляемых мостов, ведущие и управляемые колеса со ступицами и поворотными кулаками, карданные валы. На месте ремонтируют кузов, воздушные резервуары, воздухопроводы и неко- торое другое оборудование. Во время TP-I восстанавливают изоляцию ТЭД (пропиткой), погнутые балки и тяги (правкой), выработку упоров рельсовых тор- мозов и других узлов трения (наплавкой), профиль бандажей колес- ных пар (наплавкой с последующей обточкой) и т. д. Заменяют изношенные валики, втулки, вкладыши, прокладки, манжеты пнев- матических приводов, вышедшие из допусков резиновые амортиза- торы и другие детали, а также редукторы и другие крупные узлы при износе, превышающем эксплуатационные допуски. Машины, аппара- ты и приборы, прошедшие ревизию и ремонт, испытывают и регули- руют на стендах испытательных станций. Кузов внутри и снаружи и оборудование под кузовом окрашивают по старой краске. Таким образом, ТР-1 включает в себя контрольно-диагностические, разбо- рочные, сборочные, регулировочные, слесарные, кузнечные, свароч- ные, жестяницкие, электротехнические, обойные, шиномонтажные, малярные и другие виды работ. Трудоемкость ТР-1 для трамвайных вагонов составляет около 650—690 чел-ч, для троллейбусов — 250—400 чел-ч, нормируемый простой — 6 рабочих дней. После ремонта трамвайные вагоны и троллейбусы обкатывают пробегом не менее 25 км с контролем работы всех узлов и механизмов на ходу и последующей проверкой сопротивления движению на выбеге. Для отдельных типов ПС в зависимости от их конструктивных особенностей, балансовой стоимости и метода организации ремонтов с разрешения Главного управления ГЭТ допускают замену малых ремонтов ТР-1 на средние ремонты ТР-2. Второй текущий ремонт (ТР-2). Для трамвайных вагонов его вы- полняют после пробега 140 тыс. км, для троллейбусов — 195 тыс. км. При этих пробегах в материале деталей накапливаются усталостные и физико-химические изменения вследствие старения, а нормальные эксплуатационные износы приближаются к предельно допустимым. Поэтому характеристики ТР-2 предусматривают две основные груп- пы работ: замену на новые деталей, срок работоспособности кото- рых истек, и восстановительный ремонт деталей, имеющих еще доста- точный запас работоспособности. В процессе среднего ремонта про- ходят тщательную ревизию все узлы механического, электрического
и пневматического оборудования ПС, включая (при необходимости) распрессовку колесных пар, полную разборку электрических машин, аппаратов и приборов. Все датели подвергают тщательной инстру- ментальной дефектовке, включая дефектоскопию осей колесных пар и полуосей троллейбусов, механические, гидравлические и электриче- ские испытания. На кузове ремонтируют по состоянию обшивку, каркас, крышу, пол, внутреннее и наружное оборудование. На тележ- ках заменяют все детали с чрезмерными износами, не удовлетво- ряющие требованиям технических условий (ТУ) или не выдержавшие испытаний, а также все крепежные детали (болты, гайки, шплинты, шайбы). У ТЭД и вспомогательных электрических машин (двигате- лей компрессоров, вентиляторов, серводвигателей) при необходимо- сти заменяют обмотку якоря и катушки, пропитывают изоляцию, протачивают иди перебирают и ремонтируют коллектор, щеткодер- жатели, корпус, вводные провода. Электрические аппараты ремонти- руют с заменой на новые контактных элементов и деталей, дугогасительных камер, восстанавливают до номинальных или ре- монтных размеров детали узлов вращения, переключающих, бло- кирующих и фиксирующих механизмов и т. д. Проводку силовых цепей, цепей управления и вспомогательных цепей ремонтируют по состоянию с проверкой сопротивления изоляции. Замене подлежат провода с поврежденной изоляцией, не соответствующие ТУ и черте- жу, имеющие недостаточное сопротивление изоляции по отношению друг к другу или к корпусу. Обязательной замене при ТР-2 подлежат сальниковые уплотнения, манжеты, картонные прокладки, подшип- ники качения, втулки подшипников скольжения, детали с чрезмер- ными износами, трещинами и искривлениями, не поддающиеся ремонту, резиновые шланги и несущие резиновые детали. Годные детали, а также собранные после ревизии и ремонта узлы и агрегаты ПС устанавливают на вагон и троллейбус только после тщательного контроля, испытаний и обкатки в соответствии с действующими ГОСТами и ТУ. Обкатку и ходовые испытания троллейбусов после ТР-2 производят пробегом не менее 100 км, трамвайных вагонов — пробегом не менее 50 км. После пробного пробега проверяют сопро- тивление движению на выбеге. Капитальные ремонты (КР). За период от начала эксплуатации до списания трамвайные вагоны проходят два капитальных ремонта: KP-I первого объема и КР-П второго объема. Троллейбусы проходят один капитальный ремонт КР в конце первого цикла эксплуатации после пробега 390 тыс. км от начала эксплуатации. Задача капитального ремонта КР-П трамвайных вагонов и КР троллейбусов — полное восстановление работоспособности деталей и узлов ПС. При капитальном ремонте заменяют новыми или отремон- тированными по ТУ обшивку кузова, двери, оконные рамы, элементы наружного и внутреннего оборудования, устанавливают колесные пары с новыми осями, новыми бандажами и резиновыми вкладыша- ми, заменяют шестерни редукторов, устанавливают новые воздуш- ные резервуары, полностью перемотанные или новые ТЭД, новые или полностью отремонтированные контакторные панели, новые пуско-
тормозные резисторы и т. д. В результате КР-П и КР трамвайные вагоны и троллейбусы должны восстанавливать запас работоспо- собности, достаточный для второго цикла работы в эксплуатации до списания. Капитальный ремонт КР-I трамвайных вагонов выполняют после пробега 280 тыс. км от начала эксплуатации или капитального ремонта КР-П. По трудоемкости он занимает промежуточное положение между ТР-2 и КР-П. Сверх работ, выполняемых на среднем ремонте ТР-2, при КР-1 принудительно снимают и заменяют негодную обшив- ку кузова, вскрывают и ремонтируют электрическую проводку сило- вой и вспомогательных цепей, производят полную окраску кузова снаружи и внутри. Узлы механического и пневматического оборудо- вания восстанавливают до номинальных или ремонтных размеров с последующим испытанием на стендах. Тяговые двигатели проходят капитальный ремонт с заменой обмоток якоря и полюсов, якорных подшипников и других деталей. Электрические аппараты полностью разбирают, восстанавливают и устанавливают на кузове после регу- лировки и всесторонних испытаний. Обкатку и ходовые испытания трамвайных вагонов и троллейбу- сов после капитального ремонта проводят по тем же нормам, что и при ТР-2: трамвайных вагонов — пробегом не менее 50 км, троллей- бусов — пробегом не менее 100 км с последующим контролем сопро- тивления движению на выбеге. Системы ремонтов ПС трамвая и троллейбусов, действующие в других республиках СССР, в основном аналогичны системе ремонтов, принятой в РСФСР, но имеют и особенности, определяемые местными условиями. В частности, действующая в УССР система ремонтов ПС трамваев и троллейбусов предусматривает: 1) ежесуточное обслуживание (ЕО) — ежесуточно в ночное вре- мя с нормой простоя 30—45 мин; 2) первое техническое обслуживание ТО-1 — один раз в семь дней в дневное время с простоем 1,5—2 ч для троллейбусов и 2—2,5 ч для трамвайных вагонов; 3) второе техническое обслуживание ТО-2 — после пробега 14— 16 тыс. км для трамвайных вагонов и 16 тыс. км для троллейбусов с простоем в течение одной рабочей смены; 4) текущий ремонт ТР-1 (малый) — после пробега 70—88 тыс. км для трамвайных вагонов и 80 тыс. км для троллейбусов с простоем соответственно 10 и 9 рабочих дней; 5) капитальный ремонт (КР) —после пробега 210—230 тыс. км для трамвайных вагонов и 240 тыс. км для троллейбусов с простоем соответственно 19 и 16 рабочих дней. Циклограмма ремонтов МЖКХ УССР (рис. III. 10), как и в систе- ме МЖКХ РСФСР, принята с учетом установленной Госпланом СССР нормы амортизационных отчислений — по трамвайным ваго- нам 5,3% и по троллейбусам 6,9% от балансовой стоимости. Пробег до списания определен расчетом амортизационных отчислений и поэтому для ПС разных типов различен. В частности, для трамвай- ных вагонов «Татра», межремонтные пробеги которых показаны на
рис. ШЛО, а цифрами в скобках, балансовая стоимость 24 778 руб., годовые амортизационные отчисления 24 778 • 0,053 = 1313,23 руб/год, продолжительность работы до списания 24 778/1313,23 = 18,9 лет. Фактический среднегодовой пробег этих вагонов, по данным Киев- ского ТТУ, 59 тыс. км. С учетом этого их пробег до списания 59 • 18,9 = 1115—1200 тыс. км. Аналогично, для троллейбусов 9ТР, циклограмма ремонта кото- рых показана на рис. 111.10, б, балансовая стоимость одной машины 15 240 руб., годовые амортизационные отчисления 15 240 * 0,069 = = 1051,56 руб. Следовательно, нормативная продолжительность ра- боты этих троллейбусов до списания составляет 15 240/1051,56 = = 14,5 лет. Принимая среднегодовой пробег одной машины равным 60 тыс. км, получаем = 870 тыс. км. пробег ее 14,5 * 60 = до списания равным 14-16 КР ТР-1 ТР-1 □ ТР-1 ТО. (80-$ 210-230 КР ТР-1 □ ТР-1 КР КР ТР-1 □ ТР-1 ТР-1 П ТР-1 О ТР-1 tt: (240-2601 №50 тыс, км (1200 тыс. км) Е 9 Рис. Ш.10. Система ремонтов трамвайных вагонов (а) и троллейбу- сов (б) в трамвайных и троллейбусных предприятиях МЖКХ УССР Основные особенности системы МЖКХ УССР состоят в макси- мальной унификации ремонтов трамвайных вагонов и троллейбусов и максимальном сокращении номенклатуры ремонтов. Нормирование ТО-2 осуществлено по пробегу с учетом зависимости износа ПС от пробега. Как и в системе МЖКХ РСФСР, периодичность ТО-2 трамвайных вагонов и троллейбусов одинакова, что недостаточно обосновано (условия линейной работы троллейбусов более тяжелые). Унификация и сокращение номенклатуры ремонтов, принятые в системе МЖКХ УССР, облегчают организацию и увеличивают программы ремонтов ремонтных заводов, что обеспечивает более широкие возможности организации их индустриальными методами.
Как и в системе РСФСР, в системе ТО и ремонтов ПС ГЭТ, приня- той в УССР, помимо плановых работ предусматриваются заявочные ремонты ЗР, сезонное обслуживание СО для подготовки ПС к осенне-зимней и весенне-летней эксплуатации, линейное обслужива- ние (линейные ремонты) ПС на конечных и промежуточных станциях маршрутов и скорая техническая помощь для устранения отказов подвижного состава на линии и возврата его в депо. Особенность системы ремонтов вагонов, принятой Главным уп- равлением городского пассажирского транспорта Мосгорисполкома (рис. III. 11) — разные нормативные пробеги вагонов в первом (после заводского изготовления) и втором (после заводского ре- % Q I КР-Е КР-1 ТР-1 ТР-/П TP-fTP-t I aS 210тыс. км § 420тыс, км 560ты с. км _________ 880)пыС.км £3 __________ _________________jw/пыс.км * 780тыс, км Рис. IIl.il. Система ремонтов трамвайных ваго- нов (а) и троллейбусов (б) Главмосгортранса монта второго объема) циклах работы. Известно, что показатели надежности и ресурса ПС после капитального ремонта КР могут быть даже выше, чем нового после заводского изготовления, но это условие может быть обеспечено лишь за счет соответствующего повышения затрат на ремонт и только в том случае, если технический уровень ремонтного производства не ниже, чем заводов-изготовителей. Дей- ствительно, стоимость QpeM капитального ремонта единицы ПС, его надежность Ррем и ресурс /рем связаны между собой соотношением [2] QpeM ~Г _ фрем . ^ре.м _ Фрем , \ /С ______________ J / ' / Ч рем ’ ~1 ~ "т" ГОрем v рем) У рем С- ноа — £рсм £рем ‘рем *рем Qhob + т НОВИКОВ ^ков (III.14)
где /пнов, трсм-количество случайных ремонтов за пробег новой единицы ПС до КР и капитально отремонтированной до списания; Янов, 9рем — средняя стоимость случайного ремонта единицы ПС на первом и втором циклах работы; (орс!л (/рс„) — параметр потока отказов ПС после КР; Снов — удельные затраты изготовления едини- цы нового ПС; ZHOB, — пробег новой единицы ПС и капитально отремонтированной до списания. Параметр потока отказов и вероятность безотказного состояния Р(/рем) связаны соотношением Р (^рем) ~ СХр [ j Ырем (^рем) ] (III.15) О Из (III. 14) и (II 1.15) находят ресурс /рем и надежность Р(/рем), которые можно ожидать при тех или других вложениях QpeM в КР, в частности вложения QpeM, которые обеспечивают Ррем(/рем) не ниже Рнов(4ов) — уровень надежности ПС после КР не ниже, чем завод- ского изготовления. Практически уровень технической оснащенности ремонтных заво- дов отстает от заводов-изготовителей, благодаря чему удельная стоимость ремонтов значительно выше нового изготовления: стои- мость капитального ремонта QpeM = (0,6-? 0,7) QHOB; ресурс /рем = = (0,3 + 0,4)/НОВ и Ррем(/) =Рн0В(О/(3-?3,5). Поэтому предусмотрен- ное системой Главмосгоргранса снижение нормативного ресурса трамвайных вагонов после КР на 25% против ресурса нового ПС теоретически оправдано. Важное значение имеет экономическое сравнение систем ремонтов. В частности, в системе МЖКХ УССР стоимость одного ремонта ТР-1 трам- вайных вагонов Т-3, по данным Киевского ТТу равна 1426,1 руб., КР — 7520 руб. Общая стоимость ремонтов вагона за ремонтный цикл до спи- сания 10 • 1426,1+4 • 7520=44341 руб. или в расчете на единицу пробега 44341/1200 = 36,95 руб/тыс. км. Стоимость ремонтов вагонов Т-3 Главмосгортранса соответственно ТР-1 — 2380 руб., КР-1 —8000 руб., КР-П—-8800 руб. Общая стоимость ремонтов вагона за ремонтный цикл до списания 10 • 2380 + 2 • 8000 + + 1 * 8800 = 48 600 руб. или в расчете на единицу пробега 48 600/980 = =49,7 руб/тыс. км. Таким образом, затраты на ремонт, отнесенные к единице пробега, в системе УССР составляют 36,95/49,7=0,74 или на 26% меньше, чем в системе Главмосгортранса. Транспортные предприятия социалистических стран (Польши, Чехословакии, Германской Демократической Республики и др.) применяют планово-предупредительные системы ремонтов с перио- дичностью во времени, пробеге и смешанные. В Болгарии (Софии), например, для трамвайных вагонов и троллейбусов принята единая система ТО и ремонтов: 1) ежесуточное обслуживание — ежедневно; 2) профилактическая проверка — через семь дней; 3) сезонный ос- мотр — два раза в год; 4) средний ежегодный ремонт—после 60—80 тыс. км пробега; 5) генеральный ремонт — после 180— 240 тыс. км пробега; 6) восстановительный ремонт — после 540—
720 тыс. км пробега. Строгое соблюдение этой системы ремонтов и их высокое качество позволили довести коэффициент технической готовности ПС до 89%, коэффициент использования по трамвайным вагонам — до 88% и по троллейбусам — до 87%. В капиталистических странах (США, ФРГ и др.) применяют различные системы ремонтов, которые, как правило, не регламенти- рованы никакими правительственными постановлениями и правила- ми, а устанавливаются каждой транспортной компанией в зависи- мости от финансовой политики предприятия. ГЛАВА IV ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА § IV.1. Методы организации технического обслуживания и ремонта подвижного состава Главная особенность технического обслуживания (ТО) и ремон- та — переменный объем работ от единицы к единице даже при одно- типном ПС и одинаковой характеристике ремонтных работ, опреде- ляемый индивидуальными особенностями износа, обслуживания и условий работы ПС на линии. Поэтому ТО и ремонт ПС требуют иных методов и организационных форм по сравнению с машиностро- ительным производством, в частности вагоно-и троллейбусострое- нием. Организация ТО и ремонта сводится к выбору таких его органи- зационных форм, которые при минимальных затратах трудовых и материальных ресурсов и минимальном простое ПС в ТО обеспечива- ют максимальную вероятность выявления и устранения всех его не- исправностей. Применяют два основных метода ТО и ремонта ПС — индиви- дуальный и агрегатный и две основные формы организа- ции ремонтных работ — стационарную и поточную. Стационарной формой (формой постоянных рабочих мест) назы- вают такую, при которой вагон или троллейбус в течение всего перио- да ремонта находится на одном рабочем месте. Его оборудование может осматриваться или ремонтироваться целиком на этом месте или передаваться частично в мастерские. Ремонтное место оборудуют в соответствии с объемом и характером производимых на нем работ и обслуживают прикрепленной комплексной бригадой рабочих. Поточной называют такую форму организации ТО и ремонта, при которой объем осмотровых и ремонтных работ разбивают на техноло- гически однородные, равные по трудоемкости части и закрепляют за несколькими специально оборудованными местами (постами), образующими поточную линию. Каждый пост обслуживает специали- зированная бригада рабочих. Вагон или троллейбус в процессе ре- монта передвигают с одного рабочего поста на другой через равные промежутки времени, называемые тактом поточной линии. Индивидуальным называют метод ремонта, при котором детали,
агрегаты и узлы ПС после ремонта возвращают на тот же вагон или троллейбус, с которого они были сняты. При индивидуальном методе ремонта ПС мастерские обслуживают ремонтом конкретные вагоны или троллейбусы, что требует организации специального наблюдения за движением ремонтируемых деталей, агрегатов и узлов. Агрегатным называют метод ремонта, при котором детали, узлы и агрегаты при поступлении в ремонт обезличиваются, а на ремонтиру- емый вагон или троллейбус устанавлливают заранее отремонтирован- ные (или новые) детали, агрегаты и узлы из технологического запаса. В этом случае ремонтные мастерские работают не непосредственно на обслуживание ПС, не на конкретные вагоны и троллейбусы, а на технологический запас (на кладовую), т. е. на пополнение деталей, узлов и агрегатов технологического запаса взамен устанавливаемых на ремонтируемые вагоны и троллейбусы. Выбор методов и организационных форм ТО и ремонта ПС опре- деляют: 1. Инвентарь подвижного состава. Чем меньше инвентарь, тем меньше программа ремонтных работ и возможности организации ТО и ремонта на базе высших организационных форм, и наоборот. 2. Номенклатурный состав ПС. Чем шире номенклатура инвен- тарного ПС, тем сложнее организация его совместной эксплуатации, ТО и ремонта. 3. Степень совершенства принятой системы ТО и ремонта ПС, которая определяет отклонения трудоемкости ТО и ремонта от единицы к единице ПС в каждом виде ремонта. 4. Организация эксплуатации ПС на линии, которая должна обе- спечивать примерно одинаковую интенсивность износа всех однотип- ных его узлов и деталей. Достоинство стационарной формы организации работ — легкость регулирования времени простоя ПС в ремонте в зависимости от фак- тического объема требующихся ремонтных работ, так как в этом случае оно не зависит от времени простоя и объема ремонтных работ других вагонов и троллейбусов. Стационарная форма организации ремонта способна наиболее гибко учитывать колебания трудоемкости ремонта от единицы к единице ПС, что теоретически обеспечивает минимальные потери рабочего времени. Однако ей свойственны и крупные недостатки: 1. Трудность четкого планирования поступления ПС в ремонт в связи с колебаниями объема ремонтных работ и простоя в ремонте вагонов и троллейбусов, из-за чего увеличивается простой ПС в ожидании ремонта. 2. Скученность рабочих на ремонтируемом объекте, способст- вующая росту потерь рабочего времени и создающая трудности контроля фактической загрузки рабочих. 3. Слабо выраженное разделение труда, приводящее к необходи- мости повышения среднего квалификационного разряда рабочих, загрузке рабочих высокой квалификации вспомогательными рабо- тами и повышению стоимости ремонта. При стационарной форме ремонта все основные производственные операции разборки, ремонта и сборки выполняют одни и те же рабочие.
4. Ограниченные возможности технологического оснащения ре- монтных мест и механизации ремонта, определяющие высокую тру- доемкость и стоимость ремонтных работ, низкую производитель- ность труда и большие простои ПС в ремонте. Стационарную форму организации работ применяют при: а) тех- ническом обслуживании и ремонте подвижного состава специаль- ного назначения (снегоочистители, рельсоукладчики, вагоны-вышки, вагоны-лаборатории и др.), выполняемым по индивидуальной про- грамме; б) случайном и заявочном ремонтах, требующих индиви- дуальной организации вследствие индивидуального характера работ по составу и трудоемкости; в) техническом обслуживании и ремонте ПС в депо с небольшим инвентарем и разнотипным ПС при неболь- шой программе осмотровых и ремонтных работ, не позволяющей применить более совершенный поточный метод работ. Стационарная форма организации работ может сочетаться с индивидуальным или агрегатным методом ремонта и поточной фор- мой организации работ. В сочетании с индивидуальным методом ре- монта ее называют индивидуально-стационарным ремонтом, а в соче- тании с агрегатным методом — стационарно-агрегатным ремонтом. Основным моментом, определяющим выбор индивидуально-стацио- нарного или стационарно-агрегатного методов ремонта, является программа ремонтных работ и соотношение времени тк ремонта ку- зова и времени та ремонта снятых с него агрегатов, узлов и деталей. При единичном ремонте агрегатный метод, естественно, неприменим, так как агрегаты, снимаемые с ПС, нельзя заменить другими по причине их отсутствия. При наличии же определенной программы однотипных ремонтов, оправдывающей создание технологического запаса, предпочтительнее агрегатный метод ремонта, так как он исключает необходимость следить за движением ремонтируемых агрегатов и узлов и при та>тк обеспечивает возможность сокращения простоя ПС в ремонте. Однако необходимое условие обеспечения агрегатного метода ремонта — обязательная взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов ПС без дополнительной пригонки при сборке. При отсутствии такой взаимозаменяемости индивидуальный метод ремонта приходится применять по необходимости. Стационарно-поточную форму ремонта применяют в тех случаях, когда в одном и том же ремонте находится одновременно несколько однотипных вагонов или троллейбусов, а планировка производствен- ных помещений не допускает организацию на них потока с переме- щением ПС. В этом случае вагоны устанавливают на постоянных местах и организуют их ремонт специализированными бригадами рабочих, которые переходят с объекта на объект с установленным ритмом (тактом) по звуковому или световому сигналу. Стационарно- поточная форма ремонта обеспечивает несколько лучшую организа- цию работ, дисциплинирует производственный процесс, но в осталь- ном ей присущи все основные недостатки стационарной формы ремонта, а потери рабочего времени здесь могут быть даже и выше. Поэтому внедрению этой формы организации ремонта должны пред- шествовать тщательные исследования. Обычно стационарно-поточ-
ная форма организации работ оправдывает себя в депо тупикового типа при небольших объемах ремонтных работ (ТО-1, ТО-2). По своей эффективности она намного уступает поточной форме органи- зации работ с перемещением ремонтных объектов. Условиями применения поточной (с перемещением ремонтных объектов) формы ремонта являются: 1. Достаточная программа однотипных ремонтов. Тем самым область применения поточной формы организации работ ограничи- вается плановыми ремонтами. 2. Сквозная планировка ремонтных цехов, допускающая органи- зацию продольного потока. Применяют и поперечное перемещение объектов ремонта на потоке (поперечный поток), но не в депо, а на ремонтных заводах. 3. Сравнительно небольшие вариации трудоемкости ремонта ПС. Этот момент требует особенно тщательного исследования, так как определяет эффективность организации потока. 4. Расчленение объема ремонта на технологически родственные группы операций равной трудоемкости по числу постов поточной линии. Основные достоинства поточной формы работ: 1. Поток дисциплинирует производство, сокращает непроизводи- тельные потери рабочего времени и простой ПС в ремонте (при условии правильного расчета и организации). 2. Распределение ремонтных работ по территориально разделен- ным постам со строго определенным объемом работ обеспечивает возможность высокого насыщения их специализированным техноло- гическим оборудованием, механизации трудоемких процессов и чет- кой организации рабочих мест в соответствии с требованиями науч- ной организации труда (НОТ), благодаря чему резко повышается производительность труда. . 3. Закрепление за постами ремонтных бригад дает возможность обеспечить четкое разделение труда между рабочими разных спе- циальностей, понизить их средний квалификационный разряд и осво- бодить квалифицированных рабочих от выполнения вспомогатель- ных работ. 4. Поток обеспечивает удобство технического руководства и контроля качества работ на всех постах, что способствует высокому качеству ремонта. 5. Наименьшая себестоимость ремонтных работ по сравнению с другими формами и методами ремонта. 6. Наиболее высокое полезное использование производственных площадей. Недостатки поточной формы организации ремонта связаны с неиз- бежными потерями рабочего времени при колебаниях фактического объема ремонтных работ вагонов и троллейбусов. Эти колебания заставляют рассчитывать такт поточной линии с запасом, что снижа- ет ее экономическую эффективность. Главное условие экономичности поточной формы организации ремонта — однотипность и постоянный объем ремонтных работ ПС. 5-928
Поточная форма организации ТО и ремонта может сочетаться с индивидуальным и агрегатным методами работ. При небольшой тру- доемкости ремонтных работ (ТО-1, ТО-2) можно применять индиви- дуальный метод ремонта на потоке (но обычно в ограниченных пре- делах). При большой трудоемкости (ТР-1, ТР-2, КР) наилучшие ре- зультаты дает агрегатный метод ремонта. В практике депо и ремонтных предприятий ГЭТ применяют обычно одновременно разные формы и методы ТО и ремонта в сочетаниях, обеспечивающих наибольшую экономическую эффективность произ- водства. Часть ремонтных работ выполняют на стационарных мес- тах, часть — на поточных линиях. Типичным примером является соче- тание поточной формы организации ремонта агрегатов ПС в ТР-1 и более высоких ремонтах со стационарной формой работ по ремонту и окраске кузовов. Основная форма организации ТО-1 ПС ГЭТ в депо — поточная на трех-четырех постах, из которых первые один-два являются уборочно-моечными, следующие один-два — осмотровыми и послед- ний — контрольно-экипировочным. Время простоя ПС для обеспече- ния высокого качества работ, входящих в характеристику ТО-1, составляет 1,5—2 ч, а соответствующий ему такт — 20—40 мин. Ежедневное обслуживание ЕО организуют на линиях ТО-1 в ночное время, когда они свободны, так как ТО-1 выполняют в днев- ное время. На потоке ЕО трамвайных вагонов используют обычно только уборочно-моечные посты, а на потоке ЕО троллейбусов — также и осмотровые. Общий простой в ЕО троллейбусов составляет 30—45 мин, трамвайных вагонов — 15—40 мин. Стационарную форму организации ремонта в условиях депо при- меняют на ТО-2, ТР-1, а также случайных и заявочных ремонтах. В РМ и РЗ при достаточной программе ремонтных работ применяют поточную форму ремонта, при недостаточной программе — ста- ционарную форму. На постоянных рабочих местах выполняют и крупные случайные аварийные ремонты. § IV.2. Организация технического обслуживания подвижного состава с выделением контрольно-диагностических работ Основное содержание ТО ПС ГЭТ — контрольные, крепежные, регулировочные и смазочные работы. Из общего количества опера- ций ТО более 50% приходится на контрольные работы, около 30% — на крепежные, около 10% — на регулировочные и 3—5% — на сма- зочные. Наиболее ответственными являются контрольные операции, так как невыявление неисправностей ПС на ТО приводит к его отказам на линии и дорожно-транспортным происшествиям. Поэтому главная цель ТО— контроль исправного состояния ПС. Однако легко обнару- живаются только явные неисправности (поломки, утеря деталей крепежа, ослабление креплений и т. д.). Выявление скрытых дефек- тов, способных привести к серьезным нарушениям работы ПС на ли- 130
нии, требует больших затрат времени и применения специальных инструментальных методов контроля, использование которых не все- гда оправдывается организационными и экономическими соображе- ниями. Тенденции развития ПС ГЭТ таковы, что возможности ис- пользуемых (в основном визуальных) методов контроля приходят во все большее противоречие с требованиями, предъявляемыми к контролю. Это объясняется непрерывным усложнением конструкций ПС, объективно диктуемыми требованиями повышения комфорта пассажироперевозок (плавности пуска, движения и торможения), снижения расхода электрической энергии на движение, безопасности движения и т. д. Особенно большой сложностью отличается схема современного ПС с тиристорно-импульсными системами управления (ТИСУ), но усложняется не только электрическая, но и механиче- ская часть за счет использования более сложных систем пневмати- ческой подвески, подрезиненных колес, электромагнитных рельсо- вых тормозов, карданных передач с упругими элементами и т. д. Усложнение схемы ПС закономерно связано со снижением его надеж- ности, увеличением объемов контроля на ТО и повышением требова- ний к выявлению неисправностей ПС средствами контроля. Снижение трудоемкости и повышение эффективности контроля (вероятности выявления неисправностей оборудования ПС в процессе контроля) становится все более актуальным. В то же время анализ технологи- ческих процессов ТО и ремонта ПС ГЭТ показывает, что почти 2/3 рабочего времени используется непроизводительно: около 25% времени ТО затрачивается на локализацию дефектной области (выявление неисправного узла или агрегата), около 40% — на поиск дефекта внутри этой области и только 35% — на восстановление отказавшего элемента*. Поэтому одна из основных проблем теории эксплуатации ПС ГЭТ — разработка простых методов и средств более полного выяв- ления неисправностей ПС на ТО при минимальных затратах средств и трудоемкости. Решение этой задачи требует не только создания средств контроля, но и организационной перестройки существующего ТО и ремонта ПС ГЭТ. Характерной его особенностью в настоящее время является совместное выполнение на постах потока (ЕО, ТО-1) и стационарных постах (ТО-2) одними и теми же рабочими всех видов работ: осмотровых, крепежных, регулировочных и ремонтных. Основным недостатком такой организации ТО следует считать то, что она не позволяет выявить весь комплекс неисправностей ПС с достаточно высокой вероятностью, благодаря чему на линию выпус- кается довольно большое количество ПС со скрытыми дефектами. Свидетельством этого является сравнительно высокий процент выбы- тия ПС из движения по причине технических неисправностей, сос- * Щербина Г. В., Гуляев В. Г., Александров И. Б. Со- вершенствование системы технического обслуживания и ремонта под- вижного состава городского электрического транспорта. — ЦБНТИ Мин- жилкомхоза РСФСР. Сер. «Городской электротранспорт», вып. 1, 1977
тавляющий даже в лучших трамвайно-троллейбусных хозяйствах не менее 1—2% к выпуску. Это означает, что каждая единица ПС возвращается в депо по причине технических неисправностей не менее 3,5—5 раз в год, причем в ряде хозяйств эта цифра значитель- но выше. Поэтому основным направлением совершенствования организа ции ТО следует считать специализацию с выделением контрольно диагностических работ. Первой и простейшей ее фазой можно счи- тать ту, когда контрольно-диагностические работы возлагаются на выделенного из состава комплексной бригады специалиста высокой квалификации, мастера-диагноста. После осмотра ПС диагност заполняет дефектную ведомость, которая является руководящие документом для бригады ТО. Оставшийся комплекс работ ТО следует делить на две группы: регламентные работы, выполнение которых однотипно по составу и трудоемкости для всех поступающих на TG единиц ПС (уборочно-моечные, экипировочные, крепежные), и нерег ламентные, связанные с устранением неисправностей, указанных диагностом. Эта фаза совершенствования системы организации ТО требует только организационной перестройки существующей прак- тики ТО в условиях того же технического оснащения и обеспечения рабочими кадрами. Без каких-либо существенных затрат она позво ляет получить значительный экономический эффект за счет: а) повы- шения ответственности комплексной бригады за выполняемую ра- боту; б) более полного выявления неисправностей ПС во время ТО и соответствующего снижения процента выбытий ПС из движения по причине технических неисправностей. Сопутствующим эффектом этой системы является получение в депо полной информации о выявляемых в процессе ТО неисправностях ПС, которая при соответствующей обработке может служить базой совершенствования системы ТО и снижения связанных с ней трудовых и материальных затрат. Второй фазой совершенствования системы организации ТО с выделением контрольно-диагностических работ можно считать организационную перестройку, связанную с внедрением средств технической диагностики ПС. Последняя не имеет еще достаточно широкого применения. Предлагают включать посты диагностики Д в поточные линии ТО: в начале линии (Д1вх—для выявления неисправностей и требующихся ремонтных вмешательств (рис. IV,!, а); в конце линии (Д 1вых—Д3вь1х) Для контроля исправного состояния ПС (рис. IV. 1. б); в начале и конце линии для выявления неисправно- стей и контроля исправного состояния (рис. IV.I, в). Первые две сис- темы организации не решают задач диагностики полностью, а третья не экономична, так как требует большого количества диагностических постов Д, оборудование которых может использоваться недостаточно интенсивно. Предлагают также выносить диагностические посты за пределы поточных линий с оставлением на них только регламентных и нерегламентных ремонтных работ. Тогда посты диагностики Д мож- но устанавливать для выявления неисправностей и требующихся ре- монтных вмешательств на входе (Д1!х) поточных линий (рис. IV,!, г)., для контроля исправного состояния ПС на выходе (Двых) линий ТО
(рис. IV.I, д'), для выявления неисправ- ностей на входе и контроля исправного состояния на выходе (рис. IV. 1, е). По схеме, показанной на рис. IV. 1,ж, ПС мож- но пропускать через пост диагностики Д перед ТО для выявления неисправностей и требующихся ремонтных вмешательств и после проведения ТО для контроля отсутствия неисправностей ПС. Выбор организационных форм ТО при внедрении постов технической диагностики ПС должен решаться системно. Уровень технического оснащения и организацион- ная форма использования постов диа- гностики зависят от обеспечиваемого ими экономического эффекта, который опреде- ляется программой работ диагностирова- ния ПС, состава инвентарного парка ПС и условиями его эксплуатации. Наиболее экономичной является схема, показанная на рис. IV. 1,ж. По этой схеме ПС, по- ступающий в ТО, проходит вначале пост диагностики Д, затем направляется на поточные линии ТО и по выходе с них — через пост диагностики на отстойную пло- щадку. Наконец, можно выделить и третью фазу совершенствования системы ТО в условиях внедрения технической диагно- стики, связанную со специализацией по- точных линий по видам работ. При орга- низации работ по схеме, показанной на рис. IV. 1, ж, целесообразно специализи- ровать поточные линии ТО по видам ра- бот с соответствующим их оснащением необходимым технологическим оборудо- ванием. Это позволит повысить коэффи- циент технического оснащения работ ТО с соответствующим снижением их трудо- емкости при достаточно высоком коэф- фициенте использования технологического оборудования. Эту организацию можно создать и при отсутствии специальных технически оснащенных контрольно-диа- гностических постов, возложив контроль- но-диагностические работы на мастера- Рис. IV.1. Схемы органи- зации технического обслу- живания на поточных ли- ниях 1—3 с выделением контрольно-диагностиче- ских работ на посты диа- гностики Д диагноста подобно тому, как при проектировании новых депо комп- лекс уборочно-моечных работ ПС выделяют в специальное помеще- ние взамен устройства уборочно-моечных постов на поточных ли-
ниях ТО. Помимо улучшения санитарных условий на постах ТО, выделение уборочно-моечных работ на специальную линию позволяет повысить коэффициент ее загрузки, использование технологического оборудования и за счет этого при тех же затратах, что и при обычной системе, увеличить их техническое оснащение и повысить качество уборочно-моечных работ. Аналогичный эффект даст концентрация контрольно-диагностических работ и специализация поточных ли- ний ТО по видам ремонтных работ. В автотранспортных предприятиях организация ТО на принципах технической диагностики сочетается с системой текущих ремонтов по потребности. Это сочетание оправдывается большим разнообра- зием условий эксплуатации автотранспорта, исключающим в боль- шинстве случаев возможность использования прогрессивной системы планово-предупредительных ремонтов. Эксплуатация ПС ГЭТ харак- > теризуется значительно более высокой детерминированностью бла- L годаря организации работы на установленных маршрутах по расписанию, что допускает организацию и ТО и ремонтов по планово- предупредительной системе, отличающейся более высоким уровнем организации и экономичности по сравнению с системой текущего ремонта по потребности. Поэтому организацию ТО ГЭТ на принципах диагностики нельзя понимать как отказ от планово-предупреди- тельной системы ремонтов. Более того, действующее «Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта» [10] предусматривает внедрение сис- темы планово-предупредительных ремонтов и на автотранспортных предприятиях во всех случаях, когда это возможно (например, на автобусных предприятиях, обслуживающих городские пассажиро- перевозки по маршрутной системе). Организация ТО ПС ГЭТ на принципах технической диагностики должна быть направлена на повышение эффективности планово-предупредительной системы ТО и ремонтов ПС, снижение трудоемкости контрольно-диагностических работ, повышение качества контроля (более полное выявление неисправностей) и уменьшение за счет этого объема необходимых ремонтных вмешательств. $ 1V.3 Автоматизированные системы управления технологическими процессами технического обслуживания, ремонта и выпуска подвижного состава Главным условием нормального функционирования любого производства, в том числе эксплуатационно-ремонтных баз ПС ГЭТ, является эффективность системы управления, которая должна отли- чаться гибкостью, оптимальной информационной обеспеченностью и быстродействием (оперативностью). В настоящее время контроль производственной деятельности депо и ремонтных заводов (РЗ) осуществляется инженерно-техническими работниками Службы под- вижного состава (СПС) Трамвайно-троллейбусных управлений, мастерами по выпуску, мастерами профилактического обслужива- 134
ния, плановых ремонтов, ОТК и др. Недостаточная эффективность этой организации управления выражается в сравнительно низких производственных показателях, невысоких коэффициентах выпуска и слишком большом возврате ПС с линии по технической неисправ- ности. Недостаточное информационное обеспечение и низкая опе- ративность систем управления производственной деятельностью депо и РЗ в сочетании с большой динамичностью выпуска ПС и разно- образием ремонтных работ приводят к плохому использованию выделенных ресурсов, рабочей силы и производственного обо- рудования, низкому качеству и высокой себестоимости ТО и ре- монта ПС. Трудовые и материальные затраты на ТО и ремонт ПС при традиционных неавтоматизированных системах организации производственной деятельности трамвайных и троллейбусных депо составляют до 20% себестоимости пассажироперевозок в то время, как затраты на обслуживание и ремонт производственного оборудо- вания в промышленности не превышают 8—9% себестоимости выпускаемой продукции. Более высокие затраты на ТО и ремонт ПС связаны с широкой номенклатурой его ТО и ремонтов, особенностя- ми эксплуатационной работы на линии и многочисленными факто- рами, нарушающими ритмичность эксплуатационно-ремонтных, работ. Разработка и внедрение автоматизированных систем управления производством (АСУП), охватывающих планирование, организацию, оперативный контроль и управление технологическими процессами ТО и ремонта, материально-технического снабжения, бухгалтерско- го учета, выпуска ПС на линию и других элементов производственной деятельности, направлена на коренное улучшение показателей про- изводственной деятельности депо и РЗ. Разработки АСУ ГЭТ ведут в общем плане разработок АСУ город- ского пассажирского транспорта (АСУ ГПТ). Ими занимаются АКХ им. К. Д. Памфилова, МосгортрансНИИпроект, СКВ промавтомати- ки (Омск), НИИ автомобильного транспорта, проектные институты и другие организации. Опытная система АСУ «Город» с подсистемой «Городской пассажирский транспорт» создана и проходит испытания в Алма-Ате. В г. Свердловске, Уфе и других проходят опытную эксплуатацию АСУ управления движением трамвая, троллейбуса и автобуса. В трамвайном депо им. Зорина Уфы внедряется АСУ депо. В будущем АСУП должны иметь все крупные депо. Ориентировочная потребность в подобных системах управления определится общим числом депо. Внедрение АСУ позволяет увеличить производительность труда на предприятиях на 7—9%, уменьшить себестоимость продукции или услуг на 4—5% при быстрой окупаемости затрат. При повышении организационного уровня и уровня автоматизации производства их эффективность возрастает еще больше. Основная цель создания АСУП — повышение эффективности производственно-финансовой деятельности трамвайно-троллейбус- ных эксплуатационно-ремонтных предприятий за счет улучшения использования ПС, снижения себестоимости ТО и ремонта, повыше-
ния его качества, т. е. мобилизация резервов, не используемых в настоящее время в связи с ограниченными возможностями методов и средств управления. В общем виде технология управления любой системой включает в себя сбор информации о состоянии объекта управления; перера- ботку этой информации и формирование на ее основе решений по необходимому воздействию на объект управления; передачу команд- ной информации исполнителям. В обычных системах управления эти задачи решаются при минимальном техническом обеспечении. В АСУП операции по сбору и переработке информации выполня- ются либо автоматически периферийными устройствами сбора ин- формации без участия человека, либо автоматизированы с участием человека при использовании различных технических средств. Обра- ботка поступающей информации осуществляется в вычислительном центре с использованием вычислительной техники по программам математического обеспечения. Создание АСУ оптимизирует исполь- зование трудовых и материальных ресурсов депо, сводит к минимуму потери рабочего времени, увеличивает пропускную способность зон ТО и ремонта ПС, снижает себестоимость ТО и ремонта. Помимо улучшения общих экономических показателей, АСУ обеспечивают возможность повышения программы ТО и ремонтов на тех же площа- дях, что очень важно, так как обеспечение ПС эксплуатационно- ремонтными базами, как правило, отстает от роста инвентарного парка. Отличие рекомендуемых структур управления трамвайно-трол- лейбусных депо от существующих состоит при внедрении АСУ в орга- низации и повышении роли диспетчерского центра управления про- изводством (ЦУП), повышении роли технической диагностики ПС, организации специальных лабораторий или отделов научной органи- зации труда и управления (НОТ). Комплекс технических средств АСУ депо целесообразно создавать в расчете на организацию еди- ного вычислительного центра (ВЦ) при ТТУ. Такая централизация необходима для единого управления пассажироперевозками и обе- спечивающими их подразделениями, а также с целью максимального повышения полезной загрузки дорогостоящих ЭВМ.. Поэтому ком- плекс технических средств АСУ депо должен включать лишь перифе- рийные устройства сбора и передачи производственной информации, командно-диспетчерские устройства (мнемощиты, пульты, табло и т. д.) и устройства оперативно-диспетчерской связи. Ремонтные заводы могут иметь ВЦ с управляющими ЭВМ средней ступени. Технические средства, используемые в АСУП, определяются ре- шаемыми ими задачами. Для эксплуатационно-ремонтного произ- водства характерно многообразие путей и способов организации осмотровых и ремонтных работ, выбора методов восстановительной технологии, маневрирования ресурсами и т. д. АСУП депо должны решать задачи контроля и оптимального регулирования хода произ- водственных процессов, прогнозирования технического состояния ПС, расчета эксплуатационно-ремонтных планов и графиков ТО и ремонта, распределения заданий между ремонтным персоналом, рас-
четов планов загрузки оборудования и др. Во всех этих случаях важно установить экономически оптимальный вариант, который может быть найден с использованием вычислительной техники методами моделирования и системного анализа. Поэтому АСУП депо и РЗ целесообразно создавать по типу замкнутых саморегу- лирующихся систем с прямыми и обратными связями с метасистемой АСУ ГПТ. Сложность и многообразие технологических процессов депо и РЗ не позволяют осуществить их полную автоматизацию. Исполнительные и управляющие функции реализуются в них экс- плуатационным и ремонтным персоналом. Поэтому одна из главных задач создания АСУП депо и РЗ максимальное использование и согласование возможностей технических средств и людей по крите- рию общей оптимальности. Большое значение имеет структура АСУП, правильное деление ее на подсистемы, которое может быть осуществлено по функциональ- ному и организационному признакам или составу системных элемен- тов. Основные факторы, определяющие схемное решение АСУП, — пространственная рассредоточенность управляемых ею объектов, их информационная структура и производственная взаимосвязь. Производственные процессы, протекающие в АСУП, и их взаимо- связи описываются математическими моделями — алгебраическими, дифференциальными и логическими уравнениями. Критерием опти- мальности АСУ является общий критерий качества (1.86). Для определения экстремумов функционала Е критерия качества по тем или другим управляющим воздействиям х приравнивают нулю его частные производные дЕ/дх по переменной х. Теория оптимального управления позволяет установить структуры АСУ, отличающиеся максимальными показателями качества функционирования при учете различных ограничений и возмущающих факторов (шума). Оптимизацию функционала (1.86) можно осуществить различными методами стратегии поиска экстремума, градиентов, итеративного повышения показателя эффективности и др. Общую оценку прини- маемого решения можно осуществлять по показателю Р = 2од, (IV Л) где Pi — оценка системы по отдельным показателям г(7=14-п); а, — весовой коэффициент, определяющий «удельный вес» частных оценок. При использовании метода итеративного повышения показателя эффективности функционала £, который часто используют в само- организующихся АСУ, информация, получаемая от производствен- ных объектов, используется не только для выработки управляющих воздействий, но и для внесения в них коррективов. На основе первич- ной информации определяются не окончательные, а только первич- ные оценки показателей эффективности и вырабатываются первич- ные рекомендации по корректированию управляющих воздействий. Уточнение управляющих воздействий приводит к повышению пока- зателей качества. Итеративный процесс повышения функционала Е продолжается до тех пор, пока характеристики функционирования
управляемого производственного объекта не войдут в зону опти- мума. Производственная информация поступает в ВЦ системы от дат- чиков и локальных систем управления производственных участков ТО и ремонта ПС, контрольных и проходных, отделов и служб, скла- дов и т. д. Часть ее вводится вручную производственным персона- лом со специальных пультов, располагающихся на рабочих местах. По принятым алгоритмам и программам математического обеспече- ния ВЦ перерабатывает получаемую информацию и выдает ин- формацию, необходимую для управления производственными процес- сами, выполняя роль «советчика» для производственного персонала. Развитие управляющей части АСУ определяется структурой и сте- пенью развития автоматизации производства; эффективность опе- ративного управления определяется полнотой сведений, получаемых с производственных участков, а также структурой и системой авто- матизированного учета производственных показателей. Производственный процесс ТО и ремонта ПС в депо можно рас- сматривать в виде семи подсистем:* 1) контроля выпуска и возврата подвижного состава (КВВ); 2) контроля загрузки постов в зонах осмотров и ремонтов (КЗП); 3) контроля выполнения графиков обслуживания и ремонтов (К.ВГ); 4) контроля наличия запасов и учета движения запасных частей и материалов (КНЗ); 5) табель- ного учета (ТУ); 6) контроля состояния оборудования (КСО); 7) оперативной производственной связи (ОПС). Подсистема КВВ предназначена для автоматизации учета вы- пуска ПС на линию и возврата его в депо в соответствии с графиком или по техническим неисправностям, а также выдачи оперативных команд в случае отклонения от графика. Она позволяет получать диспетчеру по выпуску непрерывную информацию о суммарном коли- честве ПС, находящегося на линии и на территории депо, а также контролировать своевременность выпуска подвижных единиц (ПЕ) на линию и возвращения их в депо. В простейшем исполнении этой подсистемы у диспетчера по выпуску устанавливается специальный щит, состоящий из съемных ячеек с подсвечивающимися номерами ПЕ, которые набираются на щите в соответствии с плановым време- нем выхода ПЕ на линию. У шифра каждой ПЕ на щите вставляется жезл этой ПЕ. Наличие жезла говорит о том, что ПЕ находится в депо. Диспетчер по выпуску выдает водителю вместе с путевым лис- том жезл (вынимает его из щита), который служит пропуском на выпуск ПЕ из депо. При вынимании жезла на щите под соответст- вующим шифром ПЕ загорается лампочка, информирующая дис- петчера о том, что ПЕ находится в депо и готовится к выпуску. На контрольно-пропускном пункте (КПП) водитель отдает жезл контро- * Васильченко А. И, О создании автоматизированной системы управления трамвайно-троллейбусным депо (АСУД). В сб.: Краткие тезисы докладов научно-технической конференции по автоматизации управления городским пассажирским транспортом 14—16 ноября 1972 г / Под ред, А. П. А р т ы н о в а. Л, 1972.
леру по выпуску, который вставляет его в соответствующее отвер- стие на щите КПП. При этом лампочка на щите диспетчера по выпу- ску гаснет, что означает выход ПЕ на линию. При возвращении ПЕ с линии контролер КПП вынимает жезл из щита и возвращает его во- дителю. При этом у диспетчера по выпуску загорается лампочка, сигнализирующая, что ПЕ возвращается с линии. Водитель устанав- ливает ПЕ на указанное ему место и после этого вместе с путевым листом сдает диспетчеру жезл. Диспетчер ставит жезл в гнездо соответствующей ПЕ. При этом лампочка ее гаснет, что означает местонахождение ПЕ на стоянке или на постах ТО. Регистрация на перфоленте времени выхода и возврата каждой ПЕ дает воз- можность ввести учет эксплуатационных показателей работы ПС депо с использованием ЭВМ. Подсистема КЗП (контроля загрузки постов в зонах осмотров и ремонтов) предназначена для оперативного руководства и контроля технологического процесса ТО и ремонта ПС с регистрацией загрузки постов по всем зонам и регулированием количества ПС в зоне ожи- дания. Для осуществления этих работ в диспетчерской устанавлива- ется мнемосхема зон ТО, ремонта и ожидания, а на каждом из по- стов— сигнальные лампы, указывающие на наличие (лампа гаснет) или отсутствие (лампа горит) на них ПС- Прибывающий в депо ПС осматривается приемщиком в зоне технической диагностики, обору- дованной мнемосхемой депо с указанием на ней зон и постов ТО, ремонтов, ожидания ТО и отстойной площадки. Результаты осмотра ПЕ приемщик сообщает диспетчеру по ремонту (по селектору или телефону) и получает от него указание, куда ее направить. Диспетчер по ремонту набирает на соответствующем посту своей мнемосхемы шифр направляемой на него ПЕ, который дублируется на мнемо- схеме поста диагностики и в зоне поста. Одновременно диспетчер сообщает на пост по селектору или телефону содержание работ, которые он должен выполнить по направляемой на него ПЕ, и отво- димое для этого время. После получения сведений с поста о поступ- лении на него направляемой ПЕ диспетчер по ремонту со своего пульта гасит лампу сигнализации на посту, фиксируя тем самым мо- мент начала работ на нем по устранению неисправностей ПЕ. Момент окончания работ на посту сообщается диспетчеру, который включает на нем сигнальную лампу, сигнализирующую об освобож- дении поста, и снимает шифр ПЕ со своей мнемосхемы. Подсистема КВГ (контроля выполнения графиков обслуживания и ремонтов) предназначена для программирования и контроля времени выполнения технических воздействий при осмотрах и ремон- тах ПЕ. Контролируемыми участками являются: в цехе эксплуатации (профилактории) — посты поточных линий контрольно-профилакти- ческого осмотра ТО-1 и ревизионно-предупредительного ремонта ТО-2, в цехе плановых ремонтов — сборочный, кузовной, электро- технический и агрегатный участки (контроль выполнения плановых ремонтов ПС по сетевому графику). По результатам технической диагностики диспетчер по ремонту расчетом на специальном про- граммном устройстве назначает постам нормативное время, необ-
ходимое для выполнения работ технического обслуживания и ремонта ПЕ (от 10—20 мин для постов осмотра до 8—10 ч для зон ремонта). Фактическое время нахождения ПЕ на постах технического обслу- живания и ремонтов регистрируется на перфоленте для последующе- го анализа производственной деятельности депо. По истечении задан- ного диспетчером времени осмотровых и ремонтных работ програм- мное устройство дает диспетчеру звуковой и световой сигнал для принятия соответствующих управляющих воздействий. Подсистема КНЗ (контроля наличия запасных частей и мате- риалов на складах депо и учета их движения) предназначена для контроля использования технологического запаса агрегатов и движе- ния материалов и запасных частей. Начальники участков передают информацию о движении (использовании) наличного оборотного фонда агрегатов, материалов и запасных частей диспетчеру по ре- монту, которая фиксируется цифровым индикатором на табло диспет- чера. Учет движения запасных частей и материалов на складе ведет кладовщик на специальных бланках, используя печатающую машинку с параллельной автоматической записью информации на перфоленту. Поступающая информация сверяется с заложенной в счетном устройстве информацией о необходимом оборотном фонде в пределах допустимых отклонений (максимальном и минимальном). Диспетчер по ремонту и начальник отдела материально-техниче- ского снабжения получают сводку об отсутствующих материалах в цехах и на складах. Потребность депо в агрегатах, материалах и запасных частях рассчитывается на основе эксплуатационно- ремонтного плана. Подсистема табельного учета ТУ предназначена для автомати- зированного объективного контроля и регистрации своевременного прихода и ухода на работу и с работы всех работников депо. Каждый из них получает специальный жетон со своим шифром. Для отметки прихода на работу и ухода с работы жетон вставляют в специальный приемник, установленный на контрольно-пропускном пункте. Прием- ник имеет ряд отверстий, соответствующих началу работы отдельных категорий работников депо, которые автоматически или по команде диспетчера закрываются после истечения заданного времени. Опоз- давшие вставляют свои жетоны в специальное отверстие приемника. Информация о приходе на работу водителей и работников отдела эксплуатации передается на специальный щит, находящийся у диспетчера по выпуску. Щит состоит из съемных ячеек с шифрами водителей и других работников отдела эксплуатации. Ячейки води- телей устанавливаются на щите по группам в соответствии с графи- ком выпуска поездов на линию. Щит дает диспетчеру по выпуску полную информацию о своевременном приходе на работу всех работ- ников эксплуатации. Опоздавшие на работу являются к диспетчеру для объяснений. Допуская их к работе, диспетчер включает соответ- ствующие им шифры на щите вручную. Информация о приходе на работу ремонтных рабочих переда- ется на щит диспетчера по ремонту. Приход на работу администра- тивно-управленческого персонала регистрируется на специальной
ленте цифропечатью. На такой же специальной ленте цифропе- чатью регистрируются все опоздавшие. Подсистема КСО (контроля состояния оборудования) предназна- чена для контроля загрузки, состояния и планирования профилакти- ческого обслуживания основного технологического оборудования депо. Для контроля времени его фактической работы используют электрические часы и выключатели, срабатывающие в моменты нача- ла и окончания работы оборудования. Планирование профилакти- ческих обслуживаний технологического оборудования ведется в ка- лендарном времени или времени его фактической работы. Сведения о неисправностях и отказах передаются диспетчеру по ремонту для принятия управляющих решений. Подсистема оперативной производственной связи (ОПС) предна- значена для оперативного контроля за работой всех зон ТО и ремонта ПС, а также вспомогательных цехов и подразделений с целью обеспе- чения ритмичности всего производственного процесса депо. Она может базироваться на телефонную связь через учрежденческую автоматическую телефонную станцию (УАТС), селекторную диспет- черскую связь или их сочетание, а также периферийные устройства контроля и сигнализации (сигнальные лампы и реле, кнопки, выклю- чатели и др.). Автоматизированная система управления депо (АСУД), разрабо- танная по техническому заданию Академии коммунального хозяйства им. К- Д- Памфилова, проходит опытную эксплуатацию в трамвай- ном депо им. С. И. Зорина Уфы. Ее составляет комплекс технических средств, включающий вычислительный блок на базе процессора М-6000, аппаратуру передачи информации, командно-диспетчерские устройства (мнемощиты, пульты, табло и т. д.) и устройства опера- тивно-диспетчерской связи. Затраты на создание системы составляют около 150 тыс. руб. Предварительная оценка ее экономической эф- фективности показывает возможность повышения производительно- сти труда в целом по депо на 15%, что обеспечивает снижение себе- стоимости пассажироперевозок на 7,5%. Срок окупаемости системы составляет менее полутора лет. § IV.4. Методика расчетов экономической эффективности новых форм организации работ технического обслуживания и ремонта Экономическая эффективность внедрения новых форм организа- ции работ ТО и ремонта ПС определяется на основе «Типовой методи- ки определения экономической эффективности капитальных вложе- ний» АН СССР, Госплана СССР и Госстроя СССР или «Отраслевой инструкции по определению и учету сравнительной экономической эффективности совершенствования техники, технологии и организа- ции производства на предприятиях электротехнической промышлен- ности». В соответствии с этими документами для оценки экономиче-
ской эффективности используют метод определения приведенных затрат S, представляющих собой сумму годовых эксплуатационных расходов Э и капитальных вложений К, приведенных к годовой раз- мерности через нормативный коэффициент эффективности: S = 9 + E*K. (IV.2) На предприятиях ГЭТ нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений Ек = 0,12 соответствует нормативному сроку окупаемости Тя = 1 /£[Г = 1 /0,12 = 8,34 года. Абсолютную (в руб.) экономическую эффективность AS нового варианта организации ТО по сравнению со старым (базовым) за расчетный срок Тр определяют как разность соответствующих сум- марных затрат: AS = S6-SH = (Эб—Эи) — (Ка — К6)Е„. Отношение абсолютной экономической эффективности к связан- ным с ней капиталовложениям называют коэффициентом общей экономической эффективности Кзк0. Он определяет величину чистой прибыли (в долях капитальных затрат /(а), получаемой от внедрения новой техники за ее расчетный срок службы Гр: Л,к.0 = ЛЗ/К, = I (3s-3„) - {K.-KJE,] /К,. (IV.4) Рис. IV.2. Характер зависи- мостей коэффициента эффек- тивности £ капитальных вло- жений от сроков Тр службы техники Среднегодовую чистую экономию на каждый рубль капитало- вложений, связанных с внедрением новой техники или новых форм организации производства, называют среднегодовым коэффициентом экономической эффективности капиталовложений: E=KmJ>/Tp = bS/(K.T„) = (Э'-Э^/К.- ЦК.-КЛ/КЛ (1/7-,). (1V.5) Уравнение (IV.5) показывает, что среднегодовой коэффициент экономической эффективности Е является функцией расчетных сроков службы Тр новой техники и соот- ношения между капитальными затрата- ми Лб, Ан и текущими эксплуатационны- ми расходами Эб, Э№. Характер этих за- висимостей показан на рис. IV.2. При Кн> К.б и Эн<Эб, т. е в случае, когда варианты новой техники требуют более высоких капиталовложений по сравне- нию с базовыми, но зато обеспечивают экономию на эксплуатационных расхо- дах, получаем кривую /. Высокую эф- фективность капитальных вложений можно получить только при сравнитель- но больших сроках службы новой тех- ники. При малых сроках службы она резко падает и может быть даже отри- цательной, т. е. новая техника может быть убыточной. При Аа = Аб и Эн<Эб,
т. е. для вариантов, требующих тех же капиталовложений, но обес- печивающих экономию на текущих расходах (кривая 2), коэффици- ент экономической эффективности всегда положителен и не зависит от сроков службы объекта. При Кн < Кб и Эн < Э6, т. е. для вариантов новой техники, обеспечивающих экономию и капитальных затрат, и эксплуатационных расходов (кривая 3), коэффициент эффективно- сти максимален при малых сроках службы, а с их увеличением уменьшается, приближаясь в пределе к величине Е при Кн = Кб- Наконец, при К„<Кб и Эи>Эб, т. е. когда имеется экономия капи- тальных вложений, но растут текущие-затраты (кривая 4), высокой экономической эффективности можно ожидать только при малых сроках службы объекта. С ростом сроков службы в этих случаях экономическая эффективность резко падает и становится отрица- тельной: вариант новой техники становится убыточным. Кривые 4 и 1 (рис. IV.2) показывают, что экономически эффектив- ные варианты новой техники с высоким Е не обязательно должны быть перспективными, т. е. отличаться большим сроком службы до морального износа, а перспективные могут оказаться не только не экономичными на первых стадиях внедрения, но даже убыточными. Нижнюю границу экономической эффективности вариантов новой техники определяет нормативный коэффициент экономической эф- фективности Еа. При заданном £н вариант новой техники, техно- логии или организации производства должен отвечать условию Е >ЕИ. Капитальные вложения по вариантам новой техники определяют как сумму затрат Ко на приобретение, транспортировку и монтаж требующегося оборудования, затрат Ку на необходимые сооружения и устройства, затрат Кзд в здания и сооружения, Косн на оснастку, затрат /<Об в оборотные средства и затрат Кн.и.р в оборудование для научно-исследовательских работ по разработкам и внедрению объек- та анализа: К — Ко + Ку + К3д + КОТн + КОб + Кн.и.р. (IV.6) Общую сумму капитальных вложений К для учета в основных фондах и финансирования разделяют на имеющиеся и новые. Имею- щиеся капитальные вложения — это стоимость имеющихся фондов, которые без изменения (или с изменениями) могут быть использова- ны для выпуска новой продукции, новые — стоимость фондов, кото- рые должны быть созданы заново. Текущие хозрасчетные издержки предприятий по производству и реализации рассматриваемой продукции или работ, в частности ТО и ремонта ПС (руб/год): Э = С+Ф(>/100) +Кб(б/100) +5, (IV.7) где С — себестоимость рассматриваемого варианта работ, руб/год; Ф — общая сумма основных фондов и оборотных средств, связан- ных с рассматриваемым вариантом, руб.; р — плата за производст- венные фонды и оборотные средства в процентах от их стоимости; Кв — величина новых капитальных вложений, финансируемых за
счет кредитов банка, руб.; б — норма отчислений за использование банковского кредита (2% от суммы кредита); Б — общая сумма по- гашений ссуд банка в год, производимых из прибылей предприятия, руб./год. Себестоимость С ТО и ремонта ПС складывается из основной и дополнительной заработной платы, отчислений на социальное стра- хование, стоимости расходуемых материалов и запасных частей и накладных расходов. § IV.5. Организация и расчет эффективности поточных линий технического обслуживания и ремонта подвижного состава В настоящее время в системе ГЭТ отсутствует методика расчета максимальной эффективности поточных линий ТО и ремонта ПС. Число постов поточных линий принимают от трех до пяти—семи без достаточных обоснований и в различных хозяйствах по-разному. Ошибочно считают (по опыту машиностроительного производства), что наибольшую эффективность поточная организация ремонта дает при коротких тактах. Недостаточно учитывают специфику ремонтных работ по сравнению с машиностроительным производством, в част- ности большие вариации фактической трудоемкости операций ре- монта. В результате проектируемые поточные линии ТО и ремонта ПС не всегда оказываются эффективными: характеризуются большими потерями рабочего времени, не обеспечивают полной загрузки обо- рудования и т. д. Показателем загрузки поточной линии должен быть достигнутый уровень синхронизации по времени работы оборудования и рабочих на ее постах. Под асинхронностью потока понимают максимальное отклонение (отрицательное или положительное) длительности фак- тического времени производственной работы на постах линии от принятого на ней такта. Вследствие неизбежной вариации трудоемкости от объекта к объекту ремонта, при определении условий перехода на поток и при его построении (определении необходимого числа постов, разбивке работ по постам) поточное производство необходимо анализировать методами теории случайных величин, математической статистики и теории массового обслуживания. Поточная форма ТО и ремонта может дать большой экономиче- ский эффект при соблюдении трех условий: 1) внедрении высокопроизводительных методов работ, комплек- сной механизации и автоматизации, позволяющих заведомо ком- пенсировать неизбежные потери рабочего времени вследствие несин- хронности; 2) правильном определении необходимого числа постов и распре- делении работ технологического процесса ремонта между постами, обеспечивающим минимальную несинхронность; 3) соответствии конструкции ПС требованиям поточной формы организации ремонтных работ, в частности обеспечении взаимо- заменяемости деталей и узлов ПС без пригонки по месту.
Целесообразность перехода на поток нужно рассматривать с позиций задач улучшения качества ремонта при наименьшей его себестоимости. Если условия перехода на поток определены неверно (недостаточна программа или трудоемкость характеризуется боль- шими вариациями), положительного эффекта ожидать нельзя. В настоящее время условия перехода на поток определяют только расчетом числа т требующихся ремонтных мест, зависящего от про- граммы ремонтных работ. Если годовая программа ремонтов рас- сматриваемого вида равна п ремонтов в год, то требующееся для ее освоения число ремонтных мест при стационарной форме организации ремонтов: /п = я£реы(д)/253, т = л/рем(с)/(253С), m = п/рем(ч)/(253/сС), (IV.8) где /Рем(д)> *рем(с), ^рем(ч) — нормируемый простой единицы подвижного состава в ремонте соответственно в рабочих днях, сменах и часах; 253 — число рабочих дней в году; С — количество рабочих смен в сутках; tc — продолжительность рабочей смены, ч. Переход на поток считают возможным при ш>3. Число постов поточной линии определяется общим простоем единицы ПС в ремонте /рем, максимальной продолжительностью выполнения неделимого регламентного комплекса работ на одном посту, которую принимают равной такту поточной линии, и программой ремонтных работ, зави- сящей при принятой системе ремонтов от инвентаря подвижного состава №п. По условиям выполнения на постах поточной линии установленного регламентного объема ремонтных работ находят необходимое количество постов (IV.9) В зависимости от программы ремонтных работ (инвентаря ПС) рекомендуют принимать на потоках ТО-1 трамвайных вагонов при инвентаре до 150 единиц ПС — три поста, при инвентаре свыше 150 вагонов — четыре поста, на потоках ТО-1 троллейбусов при инвентаре до 100 троллейбусов — три поста и при инвентаре свыше 100 троллейбусов — четыре поста. Часто принимаемое количество постов на поточных линиях ТО определяется планировкой депо. Если расчетное число ремонтных мест т, расчетное или принятое число постов на поточной линии ап> то необходимое число поточных линий для выполнения программы ремонтов Л^т/ац. (IV. 10) Пропускная способность поточных линий зависит от организа- ции работ на них. Если такт поточной линии ТО или ремонта R, нор- мируемый простой единицы ПС на потоке £рем, а незавершенное производство отсутствует (на потоке не остаются не законченные ремонтом вагоны или троллейбусы с предыдущей смены), то в начале смены за первый отрезок времени с потока сойдет одна едини- ца ПС. Затем ПЕ будут выходить с поточной линии через отрезки времени, равные такту R=t^Ja;r За остаток смены См—^рем, где См — продолжительность смены (или рабочего дня), с поточ-
Рис. IV.3. Ступенчатый график ра- боты четырехпостовой поточной ли- нии ТО ной линии будет выпущено (А:* —*Рем)/R вагонов или трол- лейбусов, а всего за смену или рабочий день N'aJi единиц ПС: ЛГпл=[Осм-греи)//?]+1. (IV.11) Формула (IV.11) справедлива при такой организации работ, ко- гда время прихода на работу и ухода с работы всех рабочих оди- наково. При этом в начале смены ремонтники второго поста проста- ивают в ожидании объектов ре- монта отрезок времени R, рабочие третьего поста — 2/? и т. д., а в кон- це смены или рабочего дня ремонтники первого поста недоисполь- зуют рабочий день на (£рем— /?) часов, ремонтники второго поста — на (£рем—2R) часов и т. д. В результате каждая бригада недоис- пользует рабочий день на (1рем— R) часов. Чтобы избежать этих потерь, вводят ступенчатый график выхода рабочих бригад на работу. На рис. IV.3 дан пример такого графика для поточной линии на четыре поста. Рабочие первого поста начи- нают работу в момент /,-Ои кончают в момент t'u рабочие второго поста начинают в момент *2 и кончают в момент t'2 и т. д. Длительно- сти /см рабочих смен на всех постах равны, а время работы поточной линии увеличивается на отрезок времени /рем— R, в течение которого с линии сойдет (/рем — R)/R единиц ПС. Всего за время работы линии при ступенчатом графике выхода работников будет выпущено единиц ПС: Nп.л ~ + Орем R) /R ~ (^см— £реы) /R + 1 + Upew #) /R = ^cm/R- (IV.12) Сменную производительность №в.д вычисляют по (IV. 12) и в том случае, когда на постах поточной линии остаются незавершенные работы предыдущей смены или рабочего дня, а работа организуется с одновременным выходом на поток рабочих всех постов. Если коэффициент занятости ПС в ТО рассматриваемого вида Црем VpeM/VH VpeMttB/V^ Ррен^в> (IV.13) где Ррем = Л^рен/Л^д — коэффициент одновременности ремонтов, то, приравнивая ^рем — ^Я1 получим минимальный инвентарный парк, обеспечивающий бесперебойную работу поточной линии ТО: VpeM/cipeM N„ л/ (Ррен^в) “ ^см/ (^Ррем^в) ^см^п/ (^ремРрем^в) * (IV.14) Пример IV.1. Для ТО-1, выполняемого с периодичностью в семь дней, (5 = 1/7 = 0,143. При 0,1^3, /?=40 мин, £рем = 2 ч, /см = 8 ч и ае=0,8 получим М-,.л = =8 • 60/40 = 12 ед. ПС, и N„ = (/ремавр) =8 • 3/(2.0,8Х ХО, 143) =105 ед.
С увеличением числа .постов поточной линии инвентарный парк, необходимый для организации ТО поточным методом, увеличивается. Количество поездов, которые должны пройти ТО-1 (КПО) и ТО-2 (РПР), можно подсчитать с учетом того, что в соответствии с циклограммой часть работ ТО-1 совмещается с ТО-2: #кпо == ^д/^кпо—^//7pnp; Л^рпр = Л^д/Ярпр, (IV.15) где 77Кпо — периодичность постановки вагонов или троллейбусов в ТО-1, дни (при периодичности один раз в неделю /7КГЮ = 7); /7рПР — периодичность постановки вагонов или троллейбусов в ТО-2, дни. При нормировании периодичности ТО-2 в пробеге 7?рпр = ^рпр/4р.с« (IV.16) где /рпр — нормируемый пробег между ТО-2, км; /ср.с — среднесуточ- ный пробег единицы ПС, км. Практически в депо количество поточных линий ЛКПо> отводимых для проведения ТО-1, и количество постов на них аа задано про- ектом. При изменениях инвентарного парка ПС (например, поступле- нии новых вагонов или троллейбусов) возникает задача пересмотра установленной пропускной способности поточных линий, увеличение которой можно получить за счет сокращения (в допустимых преде- лах) такта с соответствующим увеличением количества рабочих в комплексных бригадах. Если необходимая программа ТО-1 составляет Л\по, количество поточных линий Лкпо и продолжительность рабочей смены Zc„, то при ступенчатом графике работы поточной линии требующийся такт для освоения программы ТО-1: £?кпо = См^кпо/Л^кпо- (IV. 17) Пример IV.2. Программа выпуска депо Л'а ---192 поезда. Определить характеристики и режимы работы поточных линий ТО-1 при Лмо = 2, ап = 3 и Ркпо = 1/7==0,143. Решение. Суточная программа ТО-1 будет 1Укпо = ^вРкпо = = 192 • 0,143 = 27,4 = 27-^28. При /си=8,2 4 = 8,2 * 60 = 492 мин и Лкпо = 2 требующийся такт поточных линий ЯКПо = /СмЛКГ1о/Л\ло=492 • 2/28 =35,2 « ~35 мин. Минимальный такт поточной линии, необходимый для качественного выполнения неделимых комплексов работ ТО-1 считают равным 20—25 мин. Следовательно, полученная величина такта допустима. При с1( =3 про- стой ПС в ТО-1 составит 4по==аЛк>“3 * 35 = 105 мин, что также можно считать допустимым. Если нормативная трудоемкость работ ткпо = 6 чел-ч = =6*60 = 360 чел-мин, то трудовые затраты на поточных линиях ТО-1 (в расчете на одну линию) 7*кпо= (Л^кпо/ЛкпоИкпо= (28/2)360 = 5040 чел-мин. Комплексная бригада КПО поточной линии должна состоять из raK!Jo = rKno//CM =5040/492 = 10,4 чел. Можно принять комплексную бригаду из 10 человек плюс наполовину освобожденный бригадир.
Если работа профилактория начинается в 8 ч утра, а возвращение поездов в депо после утренних часов пик — в 10 ч утра, т. е. ДГУ=2 ч, то для обеспечения бесперебойной работы поточных линий ТО-1 в утренние часы в депо должно быть оставлено с вечера /Vn.BUI1 = ДГУЛКЕ1О//?КПО = 2 • 60 • 2/35 = =6,8 — 7 поездов, которые могут быть введены в расписание движения как односменные вечернего выпуска. Если период дневного спада линейной нагрузки (возврата поездов в депо) составляет ТСп=4,5 ч =4,5 • 60 = 270 мин, то в графике движения депо должно быть односменных утреннего выпуска и двухсменных с выемкой поездов не менее Л^В = ТСП • Лкпо//?Кпо=270 • 2/35=15.4 — 16 поездов. Чтобы обеспечить работу поточных линий ТО-i в вечерние часы пик линейной нагрузки, в расписании движения нужно предусмотреть не менее — Na6 = 28 —7—16=5 односменных поездов утреннего вы- пуска. Использование односменных поездов нежелательно, так как они харак- теризуются низким коэффициентом использования для линейной работы. Общее количество односменных поездов составит в процентах к выпуску не менее М>= [(ЛГув + ^вв)/ЛМ • 100= [(5 + 7)/192] - 100=6,25%, что можно считать допустимым. Однако трамвайно-троллейбусные хозяйства часто не имеют возможности оставлять ПС в депо в часы пик вследствие его нехватки для освоения пассажироперевозок. В этом случае организация поточного метода ТО-1 сильно затрудняется. Следует заметить, что в трамвайных и троллейбусных хозяйствах в настоящее время работы в профилакториях по ТО-1 и ТО-2 прово- дят, как правило, в одну смену с одновременным началом работы всех рабочих. Это удобно при организации табельного учета, но неизбежно приводит к простоям рабочих в начале и конце смены. Для устранения этих недостатков необходимо вводить ступенчатый график начала и окончания работ на поточных линиях ТО-1. Помимо повышения производительности труда это мероприятие имеет и дисциплинирующее значение, так как любые простои дезорганизуют рабочий персонал. Важно обеспечить бесперебойную подачу вагонов и троллейбу- сов на поточные линии ТО-1. Отобранные по нарядам и маршрутам поезда, назначаемые в ТО-1, заносят в график ремонтов с таким расчетом, чтобы между временем прихода вагонов в депо и поста- новки их на поточную линию был интервал в 10—15 мин. Такой же минимальный интервал должен быть предусмотрен между моментом окончания работ по осмотру и ремонту ПС на ТО-I и моментом выпуска поезда из депо на линию. Нормируемый простой вагонов и троллейбусов в ТО-2 составляет одну смену, иногда половину смены. При односменной работе про- филактория с одновременным началом работ всеми рабочими органи- зация работ ТО-2 возможна только стационарным или стационарно- поточным методом с переходом специализированных бригад или рабочих с одной единицы ПС на другую. Вагоны или троллейбусы, назначаемые в ТО-2, расставляют на рабочих местах ТО-2 с вечера. Количество требующихся рабочих мест при норме простоя, равной одной смене, при односменной работе профилактория соответствует суточной программе работ ТО-2.
Пример IV.3. Программа выпуска депо Л'В=ЗОО поездов. Для проведе- ния ТО-2 депо может выделить в профилактории Лрпр=3 ремонтные линии с Дрпр=3 постами на каждой. Определить характеристики и режимы работы постов ТО-2. Решение. При нормируемой периодичности ТО-2 в 28 календарных дней суточная программа ТО-2 составит Л+цр = ЛГв//7рпр = 300/28= 10,7« ~11 вагонов. Имеющееся в депо количество ремонтных мест п=ЛРПрарпр = =3 * 3=9 не позволяет организовать ТО-2 стационарным методом, так как «<jVpnp- Проверим возможность организации ТО-2 поточным методом, кото- рый дает возможность специализировать и оборудовать рабочие посты стационарными приспособлениями и устройствами и за счет этого резко под- нять производительность труда. При этом необходимо учитывать, что мини- мальный такт на поточных линиях ТО-2, требующийся для качественного выполнения неделимых комплексов работ, необходимо принимать равным порядка 2 — 2,5 ч (120—150 мин). Для освоения программы ТО-2 на потоке требующийся такт /?рпр = = /смЛ рпр/Л^рпр =492 • 3/11 =134 мин=2 ч 14 мин. Величина Ярцр находится в рекомендуемых пределах и, следовательно, допустима. Принимая ап = 3, получим простой вагона /рпр = A’pijp<+ — = 134 • 3 = 402 мин=402/60 =6 ч 42 мин. Длительность работы поточных линий в сутки при ступенчатом графике организации работ= 4н+ (ая— 1)/?рпр + £о.п=4924-2 • 134 + 60 = 820 мин = =13 ч 40 мин, где /ОЛ1=60 мин — продолжительность обеденного перерыва. Расчетную программу ТО-2, равную WPnp = ll вагонов, целесообразно разделить между поточными линиями как 11 =4 + 4 + 3. Пусть нормативная трудоемкость ТО-2 составляет трпр=38,4 чел-ч = 38,4 • 60 = 2304 чел-мин. Тогда трудовые затраты на линиях ТО-2 ГРпр1.2 = ^рпр1,2Трпр=4 • 2304 = =9216чел-мин; Трпрз = #рпрз'Грпр=3 • 2304 = 6912чел-мин. Комплексные бригады наэтих линиях должны состоять из nPnpi, 2= ^рпр1д//с= 9216/492 = = 18,8~ 19 чел.; Дрпрз = Трпрз/^с = 6912/492= 14,1 14 чел. Если начало работы поточных линий ТО-2 назначить в 8 ч 00 мин, то первые посты должны будут приступать к работе в 8 ч 00 мин, вторые — в 8 ч 00 мин+/?рпр=8 ч 00 мин + 2 ч 14 мнн = 10 ч 14 мин, третьи — в 10 ч 14 мин + 2 ч 14 мин=12 ч 28 мин. Соответственно первые посты за- канчивают работу в 8 ч 00 мин+ 8 ч 12 мин+1 ч 00 мин = 17 ч 12 мин, где 8 ч 12 мин — продолжительность рабочей смены, 1 ч 00 мин — обеденный перерыв, вторые — в 19 ч 26 мин и третьи — в 21 ч 40 мин. Приведенные расчеты не учитывают вариации трудоемкости ра- бот ТО и ремонта ПС, а между тем они являются основным момен- том, определяющим организацию потока. Эти вариации связаны с разным сроком службы, техническим состоянием ПС и разными условиями его эксплуатации на маршрутах, разным износом в эксплуатации и т. д. Кроме того, простои на постах поточных линий могут быть следствием различных организационных причин (поло- мок оборудования, несвоевременной доставки материалов, деталей и инструмента, несоблюдения графика постановки ПС в ТО, техно- логической и трудовой дисциплины, недостаточности контроля и т. д.). Они могут определяться также характеристиками ТО и ре- монта. Если, например, характеристикой предусматривается про- ведение какой-либо работы с нормативной трудоемкостью через один ремонт, т. е. при коэффициенте повторяемости 7< = О,5, то ее средняя трудоемкость будет равна 0,5/н, а фактическая — или t№,
или 0, что при неизменном такте отражается на использовании - рабочего времени ремонтников. При расчете поточных линий с учетом вариаций трудоемкости ТО приходится решать три основных задачи: 1) определения мини- мальной программы осмотров или ремонтов, выполняемых на поточ- ной линии; 2) обеспечения внутритактной синхронизации по всем ее постам; 3) построения наиболее целесообразной схемы техноло- гического процесса, т. е. последовательности выполнения осмотровых и ремонтных работ, обеспечивающей минимальные технологически неоправданные потери рабочего времени. ! Для решения методами статистического анализа задачи опре- деления минимальной программы поточной линии необходимо знать ; закон распределения трудоемкости рассматриваемого вида ТО или ремонта как случайной величины. Основные характеристики этого закона определяются экспериментальными исследованиями. Резуль- таты исследований вариаций трудоемкости ТО автомобилей пока- зывают, что они подчиняются закону нормального распределения. Предполагая, что он справедлив и для распределения трудоемкости ТО подвижного состава ГЭТ, задачу расчета минимальной програм- мы, обеспечивающей постоянство загрузки и, следовательно, рит- мичную и качественную работу поточных линий ТО, можно решить, используя известную в Теории случайных величин теорему Муавра — Лапласа, которая в преобразованном виде записывается уравнением АГП>Л = [^Ср(1-Кср)]/е2, (IV.18) где ЛГп.л — минимальная сменная программа поточной линии, при которой отклонения трудоемкости ТО или ремонта в среднем за смену не превышают ±е с вероятностью Р\ tp — расчетный коэф- s фициент, характеризующий надежность Р работы поточной линии 1 по принятым расчетным данным, т. е. с заданной стабильностью е. Его определяют по статистическим таблицам в зависимости от при- 1 нятой надежности: при Р = 0,95 tp = 1,96, при Р = 0,85 tp= 1,45 и т. д.; — средний коэффициент (математическое ожидание) повторяе- j мости операций рассматриваемого вида ТО или ремонта, опреде- ляемый по результатам статистических обследований в зависимости ' от типа ПС, его состояния и условий эксплуатации, характеристики J ТО или ремонта и других факторов; е — допустимое отклонение средней расчетной трудоемкости ТО или ремонта от фактической, < характеризующее допустимые колебания загрузки производственных рабочих. Для ТО-1 подвижного состава ГЭТ ориентировочно можно при- нять Л\р = 0,7, Р = 0,85. Тогда по (IV.18) получим Afnjl=H при е = 0,2 (20%); Лгп., =-20 при е = 0,15; 7Vnjl = 44 при 8 = 0,1 и т. д. Этот расчет позволяет выбрать минимальную сменную программу при известном коэффициенте повторяемости операций и заданной веро- ятности желательной стабильности загрузки поточной линии. Важный элемент расчета поточных линий ТО и ремонта — обе- спечение на них внутритактной синхронизации, т. е. выравнивания
полезного времени работы ремонтников в условиях неизбежного колебания трудоемкости ремонта. Для решения этой задачи в усло- виях ремонтного производства имеются три возможности: 1. Обеспечение правильного совмещения операций, определяемое выбором числа постов, разбивкой работ ТО и ремонта между постами и внутри поста между ремонтниками. 2. Совмещение профессий, обеспечивающее взаимозаменяемость и взаимопомощь работников внутри постов, когда свободное время одного ремонтника используется для выполнения операций, не за- конченных другим. 3. Выделение из числа ремонтников «скользящих» рабочих-уни- версалов, в обязанности которых входит наблюдение за ритмом ра- боты поточной линии и оказание помощи тем постам и рабочим, которые в тот или другой момент оказываются перегруженными. Таким исполнителем-универсалом может быть бригадир линии или ее участка. Решающее значение для обеспечения максимальной эффектив- ности работы поточных линий ТО и ремонта ПС имеет правильный расчет необходимого числа ее постов. Увеличение числа постов уменьшает взаимные помехи, создаваемые исполнителями благо- даря скученности, и улучшает условия технологического оснащения постов специальным оборудованием, но вместе с тем уменьшает воз- можности покрытия потерь рабочего времени из-за несинхронности за счет взаимопомощи исполнителей. Поэтому чем больше эти по- тери, тем меньше должно быть постов на линии. Исследования поточных линий ТО автомобилей показали, что двухпостовая поточ- ная линия дает возможность получить коэффициент использования рабочего времени исполнителей на уровне показателей машино- строительного производства и прирост производительности труда в 1,6—1,8 раза по сравнению со стационарной формой органи- зации работ. Таким образом для работ с малой программой (на- пример, ТО-2) большой экономический эффект может дать переход на поточную форму организации по двухпостовой схеме. При достаточ- но большой программе ТО и ремонта (ТО-1 и др.) число постов на поточных линиях может быть увеличено до трех-четырех. Необходимое число «скользящих» исполнителей определяют при- сущие рассматриваемому виду ТО или ремонта вариации трудоемко- ft сти. Чтобы компенсировать.простои S/, заданного числа k исполни- телей , время загрузки /ск скользящего исполнителя постоянной рабо- ft той не должно превышать'за смену tct4 величины /см—Б этом слу- чае обеспечивается выравнивание общих трудовых затрат так, что трудовые потери от несинхронности теоретически равны нулю. Прини- мая нормальный закон распределения фактических трудовых затрат бригады из k исполнителей, основную загрузку /ск скользящего испол- нителя, т. е. время, в течение которого ему можно поручить выполне- ние постоянных операций, можно определить с учетом коэффициента
вариации v данного вида ТО или ремонта и числа k исполнителей по формуле /ск= Л. [ 1 — 0,832и (Л — 1) ], (IV. 19) где /и — среднее время работы исполнителей; v — о//н — коэффициент вариации трудоемкости трудовых затрат исполнителей; о — средне- квадратичное отклонение трудовых затрат исполнителей a-vt^ или q = ~*и)2+ (^а—?и)г + --- + (/fe—t—М* (jy 20) Приравнивая^ = 0,нз (IV. 19) можно определить число исполни- телей k, на которое необходим один полностью освобожденный от основной работы скользящий исполнитель (он входит в число k): fe = l + l,2/u (IV.21) Таким образом, состав бригад и число скользящих исполнителей на поточных линиях ТО и ремонта определяется вариацией трудовых затрат, которая может быть определена экспериментально статисти- ческими исследованиями. Принимая, например, v =0,3, получим k — 5. Это значит, что для обеспечения синхронизации трудовых зат- рат нужно будет выделить на каждых четырех рабочих-исполнителей одного полностью освобожденного «скользящего» рабочего (бри- гадира) . Построение технологического процесса ТО и ремонта на потоке в условиях колебания трудоемкости операций при коэффициенте повторяемости К< 1 должно быть основано на методах теории массо- вого обслуживания. Последовательность выполнения операций на постах ТО и ремонта сложной системы в условиях колебания факти- ческой трудоемкости определяется формулой Винтера: (1V.22) где tn±} и tn — трудоемкость технического обслуживания п + 1-го и n-го узла, агрегата или системы; K1I+i и — коэффициенты повто- ряемости операций ТО этих узлов, определяемые вероятностью их неисправности к моменту проведения ТО. Из (IV.22) следует, что первоначально должны выполняться операции ТО с минимальным отношением трудоемкости к коэффици- енту повторяемости. Последовательность выполнения операций на постах ТО и ремон- та ПС может определяться также условием минимума технологиче- ски оправданных потерь рабочего времени, которые складываются из времени переходов рабочего при выполнении операций в последо- вательности, обусловленной технологической картой, и простоев в моменты передвижения ПС с поста на пост. По этому условию опти- мальный вариант технологического процесса устанавливается мето- дом сравнения в результате хронометрирования нескольких из них. Часто внедрение поточного метода ТО в производстве сталкива- ется с различными трудностями. В частности, оно ограничивается из-за разнотипности ПС, поскольку для снижения коэффициента
вариации трудоемкости на поточные линии ТО желательно направ- лять однотипный ПС и, следовательно, иметь в депо на каждый вид вагонов или троллейбусов свои поточные линии. При большой разно- типности ПС приходится оценивать возможную загрузку поточных линий и делать выбор между возможностью либо 1) выполнения на потоке ТО разнотипного ПС; 2) либо ТО вагонов и троллейбусов, имеющихся в инвентаре в ограниченном количестве, выполнять стационарным методом. В первом случае снижению затрат на ТО бу- дет способствовать поточная форма организации работ, а повыше- нию — высокий коэффициент вариации трудоемкости. Во втором случае коэффициент вариации трудоемкости меньше, но увеличению затрат на ТО будут способствовать недостатки стационарной формы организации работ. При выборе затрат времени на ТО ПС и такта поточных линий неЪбходимо учитывать, что за одну рабочую смену в течение 8 ч депо должно подготовить к выпуску весь ПС, включая остающийся в резерве (кроме направляемых в ремонты со снятием с наряда) Большое значение в связи с этим имеет учет графика выпуска поездов на линию. Практически возможное время на проведение ТО-1 вагонов и троллейбусов ограничивается периодом спада движения в дневное время между утренним и вечерним пиками линейной нагрузки, ко- торый обычно не превышает 4,5—5 ч. Увеличение времени работы поточных линий ТО-1 до 8 ч возможно только за счет назначения на выпуск односменных поездов, характеризующихся низким коэффи- циентом полезной работы. Отсутствие реальной возможности органи- зации ТО-1 в утренние и вечерние часы пик может быть компенси- ровано организацией смешанных линий ТО с загрузкой их в часы пик работами ТО-2. Однако практически организация смешанных линий ТО-1 и ТО-2 встречает ряд организационных трудностей. В заключение отметим, что в настоящее время назрела необхо- димость и имеются возможности разработки типажа поточных линий ТО и ремонта ПС ГЭТ и критериев их выбора по типажу. Решение этой задачи обеспечит разработку типовых вариантов технологиче- ского оснащения поточных линий ТО и ремонта ПС, типовых схем расчленения объемов работ по постам поточной линии и типовых схем технологического процесса на отдельных постах, определяю- щих распределение работ по исполнителям, оптимальный порядок че- редования операций и схемы перемещения исполнителей в процессе их выполнения. § IV.6. Расчет технологического запаса агрегатов и технико-экономической эффективности агрегатного метода ремонта Количество тя запасных агрегатов и узлов, необходимых для обеспечения ремонта ПС агрегатным методом, называют оборотным фондом агрегатов. При стационарной форме ремонта ma можно найти по рис. IV.4, где тк±Дтк — фактический простой кузова в ремонте; тк — средний простой; Дтк — отклонение; та± Дта — фактический
простой агрегата в ремонте; — отрезок времени от начала ремонта кузова до начала демонтажа агрегатов; t2 и t4 — продолжительность демонтажа и монтажа агрегатов; t3 — отрезок времени ремонта кузо- ва между моментом окончания демонтажа и началом монтажа агре- гатов; — отрезок времени ремонта кузова от момента окончания монтажа агрегатов до момента освобождения ремонтного места. Из рис. IV.4 видно, что на первый и второй ремонтные кузова снятые с них агрегаты возвратить после ремонта нельзя. На эти кузо- ва будут установлены агрегаты из технологического запаса по стрел- кам / и 2. На третий ремонтный кузов могут быть установлены ре- монтные агрегаты с первого кузова по стрелке 3, на четвертый — Рис. IV.4. Схема непрерывного стационарного ремонта (к рас- чету технологического запаса агрегатов) со второго кузова по стрелке 4 и т. д. Если не учитывать колебания трудоемкости ремонта, то необходимое количество запасных агрега- тов определяется из соотношения та/тк< пк + К], (IV.23) где дк — число ремонтов кузова, укладывающихся в отрезок времени ремонта его агрегатов; — число, дополняющее величину л, до бли- жайшего большего целого числа, если дробная часть отношения та/тк больше /3/тк, и Xi=0, если она меньше /3/тк. Если с каждого кузова снимают тк однотипных агрегатов, то их общее число, поступающее в ремонт с дк4-Л\ кузовов, будет та = (пк+ тк. С учетом этого получим т (IV.24) Если учитывать колебания трудоемкости ремонта кузова на вели- чину ±Дтк и агрегатов на величину ±Дта, то =тк[(та±Дта)/(тк±Дтк) + ЛД. (IV.25) Для исключения простоев вследствие нехватки запасных агрега- тов их число следует вычислять по (IV.25) при максимальных откло- нениях Дта накс и Дтк макс, причем первое нужно брать со знаком «4-», а второе со знаком < —». В этом случае (IV.25) имеет вид /Да ~ /Дк [ 4“ Дта макс) / (тк Дтк.Макс) 4” -^1] (IV.26)
Величины Дта.макс и Дтк.иакс при известных законах распределения та(0 и тк(/) следует ограничивать, задаваясь определенным процен- том риска Б того, что фактические величины та и тк могут выйти за принятые пределы: Дтамакс = 7(a(Ja И Дткмакс ^Ck^ki (IV.27) где аа и ок — среднеквадратичные отклонения кривых распределения та(0 и тк(0; Ка = Дта.макс/Оа и /Ск = Дтк. макс/ак — отношения, опреде- ляемые принятой величиной коэффициента риска Б (см. рис. 1.4, б). Практически величины Ка и Кк должны выбираться в пределах 2—3. Из рис. IV.4 и формулы (IV.27) видно, что оборотный фонд агрегатов определяет соотношение отрезков времени тк и та с их ва- риациями. При та<тк организация агрегатного метода возможна без создания фонда запасных агрегатов, если в ремонте одновременно находится несколько единиц ПС. Однако его преимущества в этом случае состоят только в том, что исключается необходимость следить за движением снятых с вагонов и троллейбусов агрегатов. При та>тк агрегатный метод ремонта дает возможность резко сократить простой ПС в ремонте, но требует наличия фонда запасных агрегатов. Его технико-экономическая эффективность по сравнению с индиви- дуальным методом ремонта может быть установлена только расче- том: сравнением затрат на приобретение запасных агрегатов с эко- номией, которую можно ожидать от внедрения агрегатного метода. Отнесенные к одному ремонту дополнительные расходы С,, свя- занные с приобретением запасных агрегатов, могут быть определены по формуле Ct = (1/n) [(maCa)/r + /паСа6а], (IV.28) где п — годовая программа ремонтов рассматриваемого вида; Са — стоимость одного запасного агрегата; г — установленный срок износа агрегатов, год; 6а — годовые отчисления за пользование основными фондами (по агрегатам). Экономия от внедрения агрегатного метода может складываться из 1) сокращения расходов на заработную плату цехового персонала и оплату за пользование основными фондами в расчете на единицу ремонтной программы при ее увеличении за счет использования возросшей пропускной способности цехов; 2) увеличения выручки за счет сокращения времени простоя ПС в ремонте при соответствую- щем увеличении времени его работы на линии. При неизменной ре- монтной программе экономия С2 от внедрения агрегатного метода будет складываться в основном из увеличения выручки за счет умень- шения простоя ПС в ремонте. Ориентировочно ее можно определить по уравнению с2 ==ВДН(/11НД-Л), (IV.29) где — средняя дневная выручка единицы ПС при работе на линии; /Ш1Д и — продолжительность простоя единицы ПС соответ- ственно при индивидуальном и агрегатном методах ремонта, дни. Экономичность агрегатного метода выражается условием C2>Ct.
Учитывая, что сокращение времени /и(1д—4 = (без учета вариа- ций), получим п>{таСа/ [Вдн(та —+ 6ar)/r. (IV.30) При агрегатном методе ремонта момент окончания демонтажа может совпадать по времени с началом монтажа отремонтированных агрегатов. В этом случае /3 = 0. Схема к расчету необходимого технологического запаса агрегатов при поточной форме организации ремонта показана на рис. IV.5. При принятом на рис. IV.5 соотношении времени та ремонта агре- гатов и такта поточной линии запасными агрегатами должны быть Рис. IV.5. Схема непрерывного поточного ремонта (к рас- чету технологического запаса агрегатов) укомплектованы первый, второй, третий и четвертый кузова по стрелкам 1—4. На пятый ремонтный кузов могут быть установлены ремонтные агрегаты с первого по стрелке 5, на шестой — со второго по стрелке б, на седьмой — с третьего по стрелке 7 и т. д. Аналогично (IV.25) необходимое количество запасных агрегатов /На — И2к[(та4- Ата макс) /R] 4" ^2’ (IV .31) где К2 — число, дополняющее величину, заключенную в квадратные скобки, до ближайшего большего целого числа, если ее дробная часть больше /3, иК2 = 0, если она меньше t3. Величина Дта.маке определяется с учетом коэффициента риска по формуле (IV.27) с использованием рис. 1.4, б. Сравнивая (IV.25) и (IV.31), можно установить, что необходимое число запасных агрегатов при поточной форме организации работ больше, чем при стационарном методе ремонта в ап раз (ап — число постов поточной линии): т'а = тааи. Однако программа ремонтов при том же простое кузова Тк = тк увеличивается в /? раз, поэтому
запас агрегатов на единицу выпуска при поточной форме ремонта остается на том же уровне, что и при стационарном ремонте. Если принять и при поточной, и при стационарной формах одина- ковый простой кузова в ремонте, т. е. т к==тк, то в расчете на единицу программы эффективность агрегатного метода будет в обоих случаях одинаковой и может быть вычислена по (IV.30). Практически же внедрение потока сопровождается уменьшением тк и эффективность его повышается пропорционально уменьшению тк. § IV.7. Динамическая модель системы управления запасами в техническом обслуживании и ремонте подвижного состава Ритмичная работа эксплуатационно-ремонтных предприятий ГЭТ требует наличия и поддержания запаса материалов, деталей и сбо- рочных единиц, комплектующих ремонт. Недостаток материалов и запасных частей дезорганизует производственный процесс, а их избыток приводит к снижению эффективности использования оборотных средств и общей рентабельности предприятий. Поэтому на всех предприятиях ГЭТ организуют системы управ- ления запасами. Под управлением запасами понимают правила организации пополнения, хранения и рас- ходования запаса. В статистически детермини- рованной (исключающей слу- чайные колебания переменных) модели управления запасами (рис. IV.6, а) изменение запа- са Р во времени t изображается прямой 1. Уровень запаса к моменту восстановления /п мо- жет быть доведен до нуля. Если оформление заказа и реализа- ция поставки требует отрезка времени Д/, то момент начала оформления заказа на восста- новление запаса изобразится точкой tv Уровень запаса на Рис. IV.6. Статистически детерми- нированные модели управления за- пасами: а — при отсутствии страховочного запаса: б — при наличии страховочного запаса в — зависимость расходов поставки и хра нения запасов от размера поставки складе снизится к этому момен- ту времени до величины Ря. В момент /п запас восстановит- ся до уровня Рмзхс на величину Цп = РМакс» зависящую от приня- той величины периода t„ 3 между
очередными моментами пополнения запаса. Средняя величина запаса составляет Рср = 0,5Рмакс, Рмакс = tn.3vp, где vp = Рмакс/С.3 — скорость расходования запаса во времени. Параметры модели управления запасами определяются условием минимума суммарных издержек поставки и хранения запасов*: С = Сп+ Схр = QCx/qn + цпС2/2 = мин, (IV.32) где C„ = QCX/qn — годовые издержки поставки; Q — годовая потреб- ность в материалах или запасных частях рассматриваемого вида; qa — размер единичной поставки; С] — сумма транспортно-заготови- тельных расходов, приходящихся на одну поставку; Скр=<?пС2/2 — годовые издержки хранения запасов; — средняя величина запаса; С2 — годовые издержки хранения и содержания единицы запаса рассматриваемого вида. Зависимость (IV.32) изображается U-образной кривой С (рис. IV.6, в). Размер заказа qa, отвечающий минимуму суммарных издержек, можно найти, дифференцируя и приравняв нулю произ- водную dC/dqn'. dC/dq„ = -QCl/<fi„,,+ C„'2 = l); = V2QC,/C2. (IV.33) Число п заказов в год, период /п з между смежными заказами и средняя величина заказа Рср будут л = л,л = 365/ц; /<, = gn.onT/2. (IV.34) Пример 1V.4. Годовая потребность в запасных частях рассматривае- мого вида Q = 1200 ед., стоимость поставки единицы запаса Cj-60 руб., стоимость годового хранения единицы запаса С2=10 руб. Найти характе- ристики статистически детерминированной модели расходования запасов. Решение Оптимальный размер заказа по (IV.33) ^п.опт = = a/2QC] /С^= V2 • 1200 • 60/10= 120, число п заказов в год, период /Л.Л между смежными заказами, средняя величина заказа Рср и максимальная Рмакс по (IV.34): и = Q/9nonT = 1200/120= 10; /п.3=365/п = 365/10==36,5« ~36 дн, /ср = ^п.опт/2 = 120/2 = 60 ед.; Рмакс = ?п.опт= 120 ед. Округление /пз до 36 дней практически не меняет величину ^п.опт, поскольку кривая C(qn) (рис. IV.6, в) в области оптимума полога. Поэтому величина qn может колебаться в довольно больших преде- лах без существенного изменения издержек С. Статистически детерминированная модель расходования запасов на практике не реализуется вследствие неизбежных колебаний фак- тического расходования запаса, отрезка времени А/ между заказом и реализацией поставок, отрезка времени /пз между смежными постав- ками. Для исключения срывов производства по этим причинам необ- ходимо создавать страховочный запас Р гтр (рис. IV.6, б). При вве- дении неснижаемого страховочного запаса суммарные издержки поставок и хранения: * Ге рон и му с Б. Л. Экономико-математические методы в планиро- вании на автомобильном транспорте. М., Транспорт, 1977.
С = Сп+ Схр— QC (/ qn + (<?п/2 + P CTp) C2. (IV .35) Величина дп.опт. в модели (IV.35) определяется no (IV.33) и, следовательно, остается той же, что и в статистически детерминиро- ванной модели без Рст?; п и (пз определяются по (IV.34), меняются величины Рср = q„/2 + Рстр и Рмакс = ^н + Величина Рстр определяется экономическим сравнением потерь от дефицита (отсутствия возможности укомплектовать ПС при прежде- временном израсходовании запаса) и затрат на содержание Рстр. Если отклонения процесса расходования запасов от статистиче- ски детерминированного определяет только одна случайная величина, например колебания потребности, то оптимальный уровень страхо- вочного запаса Рстр определяют из соотношения: P{W-qa>PCTp} = B, (IV.36) где IV — размер потребности в запасе между двумя смежными поставками; Б = Схр/(Схр + Сдеф)—коэффициент риска (вероятность отсутствия требующихся запасов), отвечающий оптимальному уровню Рстр; Сдеф — потери нз-за отсутствия (дефицита) единицы запаса. Левая часть (IV.36) выражает вероятность риска того, что Рстр окажется недостаточным для покрытия разницы между qn и IV. Эта вероятность должна быть равна коэффициенту риска Б. Чтобы из (IV.36) найти Рсгр., необходимо знать закон распределе- ния случайной величины W. Если IV имеет нормальное распределение, то, определив экспериментально его характеристику о и задавшись величиной вероятности Р, найдем Р стр = (IV .37) где — табличное стандартизированное отклонение интеграль- ной функции нормального распределения при вероятности 1—Р. Пример 1V.5. Затраты на хранение и содержание единицы запаса в год составляют Схр = 10 руб.; потери из-за дефицита единицы запаса Сдеф =30 руб.; отклонение величин W потребления запаса между двумя смежными поставками по данным статистического эксперимента соответст- вует нормальному закону распределения с о = 60 ед. Определить требующий- ся размер страховочного запаса в предположении, что отклонения процесса расходования запаса от статистически детерминированного определяют только колебания потребления. Решение. По (IV.36) находим коэффициент риска Б = = СХр/(Схр+СДеф) = 10/(10+30) = 0,25. При вероятности Р=Л—Б = -1—0,25 = 0,75 по таблице интегральной функции нормального распреде- ления находим /i _ p=/(i/а — 1 ,'5. Требующийся размер страховочного запаса по (IV.37): РСтр = Л~ло = 1,15 * 60=69 ед. Если W имеет распределение Пуассона, а ожидаемая величина потреб- ности равна ?ц.Опт> то ее среднеквадратичное отклонение о = V9n.oriT и требующийся страховочный запас = _/> -yfq. Пример IV.6. По данным расчета и статистического эксперимента
<7п.опт = 120; Б =0,25, а распределение потребности в запасе между смеж- ными поставками соответствует распределению Пуассона. Определить тре- бующийся размер страховочного запаса в предположении, что отклонения процесса расходования запаса от статистически детерминированного определяют только колебания потребления. Решение. Для Р = 1 — Б — 1 —0,25 = 0,75 по таблице интегральной функции нормального распределения 6 — г = £0.75= 1,15. Требующийся размер страховочного запаса Рстр^6 — pV4== 1,15V 120= 12,6 ед. Распределение случайной функции W для запасов разного вида и в разных производственных условиях может быть различным. Приведенные примеры показывают, что от вида распределения U7 размер страховочного запаса в тех же условиях меняется значитель- но. Поэтому расчету оптимальной величины страховочного запаса должны предшествовать тщательные статистические исследования фактического распределения W. Исследования показывают, что распределения характеристик движения запасов материалов и запас- ных частей, потребляемых при ТО и ремонте ПС, хорошо описыва- ются моделью 5в-распределений Джонсона: fW = ^-^И^оТ7,ехр[-0,5[г+пЬ(у^)Н. (IV.38) где D — суточное потребление материалов, деталей или сборочных единиц того или другого наименования; ц, Л, у, е — параметры рас- пределения, устанавливаемые при обработке статистических данных. Издержки хранения с,р = =£(Сл?х+ц-^), (jv.39) где Ссут — стоимость хранения единицы запаса в сутки, руб.; Р( — уровень запаса в Лй день; Ст — расходы по эксплуатации склад- ских помещений за период Т, руб.; ау — коэффициент, учитывающий долю объема, занимаемого (в соответствии с действующими норма- тивами) единицей запаса в полезном объеме склада; Ц — стоимость единицы запаса, руб.; ан = 0,1: 0,15 — нормативный коэффициент эффективности оборотных средств. Потери от дефицита связаны с простоем ПС в ремонте. При поточ- ной организации работ Сдеф = Cnp + Сс р + Снк, (IV.40) где Спр — потери от простоя рабочих, выполняющих работу по монтажу отсутствующих деталей на ПС; С^р-оплата сверхурочных работ после получения дефицитных деталей; Снк — стоимость про- стоя некомплектного ПС, ожидающего выпуска из ремонта. СПр2СПр ,и.д^рГ-/уСТ1.цЙКг-, (IV.41) (IV.42) ।— 1 i С ик.Ч!^ нкй (IV.43)
где п — число случаев дефицита за период Т по деталям z-го наимено- вания; СГ1р Ч(> Сс р 1)(-, С|Ш,Ч) — стоимость одного часа соответственно простоя рабочих, выполняющих работы по монтажу деталей /-го наименования, сверхурочных работ и издержек, связанных с про- стоем неукомплектованных вагонов или троллейбусов в ожидании выпуска из ремонта; /Vp/-— число рабочих; /усг<-— норма времени на установку детали (или деталей) i-го наименования; п1!К£ — число неу- комплектованных вагонов или троллейбусов, ожидающих поставки соответствующих материалов, деталей или сборочных единиц. Учитываются два или три источника пополнения деталей (запа- сов) : получаемые от внешних поставщиков, вновь изготавливаемые и восстанавливаемые в заготовительных цехах. Для каждой из этих групп деталей характерны свои законы распределения. Преобладающими в потерях С являются издержки дефицита Сдеф, которые в 10—100 раз превышают издержки хранения Схр. В издержках дефицита преобладают затраты, связанные с оплатой простоя рабочих и сверхурочных работ. Поэтому переменную С целе- сообразно минимизировать по стоимости хранения, полностью исклю- чая (с принятой вероятностью) потери от дефицита. Основную долю в издержках хранения составляют потери от связывания обо- ротных средств, являющиеся функцией стоимости деталей и сбороч- ных единиц. Другими потерями в первом приближении можно пре- небречь, что позволяет значительно упростить модель. В тех случаях, когда имеют место колебания не только потребле- ния IV, но и интервалов Д/ между моментами заказа и поставки, интервалов поставок /п.з и их объемов при планировании уровней заказов используют методы статистического моделирования. Напри- мер, со склада в случайные моменты времени t по требованиям выдается случайный объем запаса 1F;. Если в момент t запас qt на складе достаточен, то запрос Wt удовлетворяется полностью. Если запас qt недостаточен, то запрос удовлетворяется только на величину имеющегося запаса. При этом предприятие несет потери от дефицита в размере Сдеф = Хп(И7(— q^, где /(„ — потери предприятия из-за простоя единицы ПС вследствие невозможности ее своевременного выпуска. Поступление поставок происходит в случайные моменты времени т и в случайном объеме q^. Затраты на содержание и хране- ние запаса на складе Схр = Лхр Рср, где Кхр— стоимость хранения и содержания единицы запаса на складе за период Т\ Рср — средний запас на складе за период Т. Такая модель управления запасами со- держит четыре переменных: моменты t поступления требований на выдачу запасов, объем этих требований W t, моменты т поступления поставок на склад и объем этих поставок qx. Найти такой плановый уровень запаса Рстр, при котором суммарные издержки предприятия Сдеф + Схр = МИН. Решение задачи начинают со статистической обработки карточек учета движения запаса, на основании которой определяют законы рас- пределения переменных t} Wt, т и q:. Статистическое моделирование задачи на ЭВМ (рис. IV.7) сводится к выбору случайных чисел вели- чин переменных Wh т£ и qx и расчету характеристик процесса дви-
жения запаса для различных величин страховочного запаса РС1р с последующим построением зависимости Сдеф4- Схр — f (Рстр). Величи* на оптимального страховочного запаса Р<1? orJT определяется как точка минимума зависимости Сяеф4-Схр = мнн. Основные этапы решения задачи на ЭВМ (рис. IV.7). Блок 1: переменной q.v присваивается некоторое значение qQ; блок 2: перемен- ным iL и Tj присваиваются значения t,=О и = 0 (определяется момент начала моделирования); блок 3: используя датчик случайных чисел и известные распределения варьируемых переменных, получают слу- Рис. IV.7. Схема алгоритма статистического моделирова- ния процесса управления запасами на ЭВМ чайные величины интервалов ve-=f<+i — между (/+1)-йих-й выдача- ми запаса, р/==т/+/—т/— между (/4-1)-й и /-й поставками и мо- менты ti+\=ti+ Vi выдачи и Ту + j = т, + ц, поступления запаса; блок 4: если время моделирования истекло — в блоке 15 определяется величина средних потерь из-за дефицита на каждый случай дефи- цита — Сдсф = Кн2 (ITZ— q-^/m, в блоке 16 принимается новая вели- чина запаса: qt'— qt-\~&qt и процесс моделирования повторяется (пере- ход к блоку 2); если нет (^<Г) — проверка в блоке 5, что поступило раньше: поставка на склад или требование на отпуск (7<т:,)? Если Л<ту, то в блоке 6 аналогично, как и в блоке 3, разыгрывается случай-
пая величина требования если же /,>т; — в блоке 12 разыгрыва- ется случайная величина поставки qx и через блоки 13, 14 осуществля- ется возврат к блоку 4\ в блоке 7 проверяется: превосходит величина требования имеющийся запас {W^qi}? Если Wt>qi, то в блоке 8 определяются потери из-за дефицита при неполном удовлетворении требований: Сдеф = Кп( IF,— qt), фиксируется случай дефицита и запас снижается до нуля (^,:=0). Если Wt<qh то требование на выдачу заказа удовлетворяется полностью. В этом случае в блоке 10 запас уменьшается на величину (принимается qt: = в блоках 9 и 11 разыгрывается момент следующего поступления требования на склад как случайная величина ti+i*= /,+ у. По результатам моделирования строят кривые С = Сдеф+Схр = = J(PCTp)> по которым находят Рстр,опт. § IV. 8. Пути снижения трудоемкости и времени простоя подвижного состава в техническом обслуживании и ремонте Задача снижения трудоемкости и времени простоя ПС в ТО и ремонте является частью общей задачи обеспечения максимальной эксплуатационной экономичности ПС, так как снижение трудоемко- сти ТО и ремонта обеспечивает уменьшение их стоимости, а умень- шение простоя ПС в ремонте — соответствующее увеличение времени его полезной работы на линии или уменьшение необходимого инвен- тарного парка для обслуживания заданных пассажироперевозок. Основные направления снижения трудоемкости и времени про- стоя ПС в ТО и ремонтах: 1. Выбор экономичных методов и форм организации ТО и ремонта. Выбор осуществляют на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом местных условий. При этом желательно исполь- зовать прогрессивные формы организации производства (поточную форму и агрегатный метод) во всех случаях, допускаемых програм- мой ТО и ремонта. При невозможности применения поточной органи- зации работ необходимо дать оценку технико-экономической эффек- тивности различных промежуточных сочетаний методов и форм орга- низации ТО (стационарно-агрегатному, стационарно-поточному и пр.) на основе сравнения вариантов. 2. Совершенствование систем ТО и ремонта. Необходимо обеспе- чить максимальное соответствие их принятым методам и формам организации осмотровых и ремонтных работ, условиям эксплуатации ПС, его конструктивным особенностям, степени изношенности и т. д. Степень совершенства принятой системы ТО и ремонта оценивают коэффициентом вариации трудоемкости: чем меньше коэффициент вариации трудоемкости, тем совершеннее и соответствующая система ТО. Характеристики работ ТО и ремонта должны быть рассчитаны на прогрессивные формы и методы работ и обеспечивать высокий коэффициент повторяемости операций при минимальных вариациях трудоемкости. 3. Индустриализация ТО. Увеличение доли машинного труда в общей трудоемкости ТО и ремонта ПС за счет комплексной механи-
зации и автоматизации способствует росту производительности тру- да. Анализ норм времени на ремонт ПС ГЭТ показывает, что наиболь- шую часть трудоемкости ремонта составляют ручные работы. На станочную и машинную обработку в условиях депо приходится не более 10—15% общей трудоемкости работ ТО и ремонта. Механизи- рованы, но не полностью, только транспортные, вспомогательные операции (масло- и пескораздача, открывание и закрывание въездных и выездных ворот, установки компрессорных станций) и частично технологические операции ремонта различных узлов оборудования в мастерских. Основные же осмотровые и ремонтные работы по кузову, ходовым частям, силовой передаче, тяговым электрическим двигателям и аппаратам выполняют вручную. 4. Внедрение научной организации производства, труда и управ- ления (НОТ), методов сетевого планирования и управления (СПУ) диспетчерского руководства производством. Эти системы обеспечи- вают снижение потерь рабочего времени, дисциплинируют произ- водство и способствуют росту производительности труда. Они явля- ются также эффективным средством выявления и реализации резер- вов сокращения непроизводительных затрат рабочего времени, трудоемкости и времени простоя ПС в профилактическом обслужи- вании и ремонте. Установленный порядок работы поточных линий, ремонтных мест и участков непрерывно «сбивается» и тормозится в связи с колебаниями необходимого объема осмотра и ремонта различ- ных единиц ПС, времени поступления ПС в ремонт, его разнотипно- стью и т. д. Для сокращения связанных с этим потерь рабочего времени организация работ должна предусматривать возможность легкой перестройки и маневрирования в зависимости от типа и сос- тояния ремонтируемых объектов. Поэтому при организации работ ТО и ремонта: а) объекты, требующие значительного ремонтного вме- шательства, не предусмотренного характеристикой и не уклады- вающегося в ритм, исключают из общего потока; б) оперативно в зависимости от объема работ на том или другом объекте изменяют в нужную сторону состав ремонтных бригад (например, за счет «скользящих» рабочих); в) разрабатывают специальные меры син- хронизации потока. Достоинство систем НОТ, СПУ, разрабатываемых и внедряемых в настоящее время систем управления качеством и оперативного диспетчерского руководства производством состоит в том, что они обеспечивают возможность быстрого и гибкого учета возникающих трудностей и ликвидации на этой основе узких мест, т. с. оптимиза- цию режима ТО и ремонта ПС. 5. Укрупнение депо. Укрупнение проводят за счет слияния мелких депо. Целесообразность слияния устанавливают сравнением роста затрат, связанных с увеличением нулевых пробегов и усложнением организации эксплуатации и ремонта, с выгодами, вытекающими из возможности увеличения программы профилактического обслужива- ния и ремонта ПС. Укрупнение депо необходимо рассматривать как одно из условий внедрения в профилактическое обслуживание и ремонт ПС индустриальных методов, которые технически осуществи-
мы и экономически оправданы только при достаточно большой программе работ. В настоящее время оптимальной вместимостью депо считают вместимость порядка 200—250 инвентарных единиц ПС. 6. Ликвидация разнотипности подвижного состава. Ликвидацию разнотипности осуществляют за счет перераспределения ПС между депо. Она способствует сокращению и укрупнению программы осмо- тровых и ремонтных работ, снижению разнообразия характеристик и технологических процессов ТО и ремонта ПС. 7. Специализация и кооперирование депо и ремонтных баз по ви- дам ТО подвижного состава. В настоящее время имеется большое количество депо (особенно в мелких городах), выполняющих все виды работ ТО и ремонта ПС, включая средние (ТР-2) и капитальные ремонты. При небольшой программе работ эти ремонты не могут быть оснащены необходимым технологическим оборудованием, что приводит к низкому качеству ремонтных работ и большим простоям ПС в ремонте. Поэтому в мелких городах крупные ремонты передают на ремонтные предприятия, имеющие достаточное технологическое оснащение, или в межобластные ремонтные базы ПС. В больших го- родах с инвентарем до 1000 единиц ПС и более имеются ремонтные заводы или специализированные ремонтные мастерские. Здесь также возможна более глубокая специализация и кооперирование депо по видам ТО и ремонта ПС. Целесообразна, например, централизация малых ремонтов ТР-1 в одном-двух депо и ревизионно-предупреди- тельных ремонтов ТО-2, требующих другого технологического обору- дования. Такая централизация обеспечивает резкое увеличение про- граммы ремонтных работ за счет суммирования ремонтных программ соседних депо и внедрение на этой основе индустриальных методов ремонта. 8. Совершенствование технологических процессов ТО и ремонта. Технологические процессы совершенствуют на основе разработки и внедрения новых эффективных методов восстановительной техноло- гии, нормализованной технологической оснастки, комплексной меха- низации и автоматизации, новых материалов. Особое значение имеют малая механизация (механизированный и специальный инструмент, подъемно-транспортные и сборочно-разборочные приспособления и другая специальная оснастка) и выбор последовательности опера- ций, оптимальный порядок которых должен отрабатываться и закрепляться в технологических картах, графиках и схемах. Постоян- ная работа по текущей отладке и совершенствованию технологии, организационных форм и методов ремонта на основе НОТ с учетом новейших достижений ремонтной техники и технологии, технической диагностики должна проводиться во всех депо, РМ и РЗ. 9. Типизация форм и методов ТО и ремонта. Разработка новых форм и методов ТО и ремонта, типового технологического оснащения ремонтных мест и оптимальных типовых схем технологического про- цесса — задача НИИ и наладочных организаций (Росремэлектро- транс и др.). Особое значение вопросы типизации имеют для проекти- рования новых депо и ремонтных баз, научные основы которого в
настоящее время значительно устарели. Еще недостаточно удовле- творительно решаются вопросы централизованного снабжения ре- монтных баз ПС необходимыми запасными частями и материалами. Главное направление снижения трудоемкости и простоев ПС — индустриализация ТО и ремонтов. Более всего ей соответствует по- точная форма организации работ в сочетании с агрегатным методом ремонта, а технико-экономические возможности применения обеспе- чиваются специализацией и кооперированием депо и ремонтных баз, укрупнением депо, ликвидацией разнотипности ПС за счет перерас- пределения его между депо, повышением требований к конструкциям ПС в отношении взаимозаменяемости, типизацией технологических процессов и нормализацией технологического оснащения. Простой ПС в ремонте определяют в основном работы по кузову (малярные работы). Большой простой в малярной, составляющий до 50% общего времени ремонта кузова, связан с длительностью процессов сушки лакокрасочных покрытий, особенно при естествен- ной сушке. Интенсификация процессов сушки при одновременном улучшении качества лакокрасочных покрытий обеспечивается применением различных способов терморадиационной сушки, кото- рая сокращает простой кузова на окрасочных операциях более чем на 50%. Важное значение для повышения экономической эффективности эксплуатационно-ремонтного производства имеет повышение исполь- зования технологического оборудования, которое характеризуется чрезмерно низкими коэффициентами, часто не превышающими 10% календарного фонда времени. По каждой единице технологического • оборудования можно построить зависимости себестоимости ремонта от коэффициента загрузки. Они имеют гиперболический характер и показывают тенденцию снижения себестоимости с увеличением коэффициента загрузки, особенно резкую в области малых величин коэффициента загрузки. Поэтому любые мероприятия по рациона- лизации использования, приводящие даже к небольшому увеличению коэффициента загрузки оборудования на ТО и ремонте ПС, дают экономический эффект. Главными методами повышения коэффи- циента загрузки технологического оборудования являются специали- зация эксплуатационно-ремонтных предприятий ГЭТ, снижение номенклатуры ремонтов и повышение ремонтной программы, ГЛАВА V ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА § V. I. Виды и системы технического контроля и диагностики Детали и узлы ПС имеют различный ресурс, определяемый усло- виями работы в эксплуатации и разными требованиями безопасно- сти движения. Поэюму сроки наступления предельного состояния для них не совпадают. Если считать предельным ресурсом ПС срок
амортизации Та, на который ориентированы системы ремонтов, то по отношению к нему детали и узлы ПС можно классифицировать на пять групп: имеющие средний ресурс (математическое ожидание ре- сурса) Г, « Та (примерно до 1000 — 2000 км); ресурс Тыр, соответ- ствующий межремонтному пробегу малого ремонта ТР-1; ресурс 7'3^7’<;|, соответствующий межремонтному пробегу среднего ремон- та ТР-2; ресурс Т4-~Т.яр, соответствующий межремонтному пробегу капитального ремонта КР, и ресурс 7’5>Та. Детали каждой из этих групп (кроме 7'5) подлежат ремонту или замене в соответст- I вующих видах ТО или ремонта. Пятую группу составляют обычно базовые детали: рама кузова (для кузова) и корпусные детали (аппаратов, тяговых электрических машин). После списания ПС их можно использовать в качестве запасных частей. Детали, исчер- павшие свой ресурс, идут в металлолом или используются в качестве материалов для изготовления других деталей. Ресурс любой детали представляет собой сложную функцию ее конструктивных характеристик К, особенностей работы в механизмах (внутренних условий работы) В, внешних эксплуатационных воз- действий 117, структурных характеристик материалов М и прочих аргументов Z: Ta = f(K, В, W, М, Z). (V.1) Для каждой детали факторы К, В, W, Л1, Z различны, причем постоянными являются только факторы группы К. Остальные под- чиняются статистическим закономерностям. Поэтому ресурс дета- ли — величина стохастическая, благодаря чему можно статисти- ческими исследованиями установить математическое ожидание ре- сурса М (ГД но нельзя точно указать ресурс каждой отдельной детали, в том числе наработку на неисправность или отказ и износ па какой-либо прогнозируемый момент времени (плановый срок постановки в ремонт). Стохастичность процессов износа и ресурса определяют необхо- димость организации и технологические особенности технического контроля ПС в эксплуатации. Техническим контролем называют технологический процесс уста- новления соответствия или несоответствия рабочих параметров функционирования деталей, узлов, агрегатов и систем ПС их номи- нальным или эксплуатационным значениям, установленным техниче- ской документацией. Основные задачи технического контроля ПС в эксплуатации — предупреждение отказов и неисправностей; обеспечение нормируемой долговечности ПС, гарантированной безопасности движения, задан- ных характеристик транспортного комфорта пассажиров; снижение расхода запасных частей, материалов и трудовых затрат на ТО и ремонт ПС; обеспечение максимальной эксплуатационной экономич- ности ПС. В технологическом процессе ремонта различают три вида техни- ческого контроля: дефектовку при поступлении ПС в ремонт, опера- ционный контроль в процессе ремонта и приемо-сдаточные испытания
деталей, узлов, агрегатов после ремонта перед передачей на сборку и готового ПС после сборки. Дефектовка — совокупность приемов технического контроля и диагностики, позволяющая выявить отказы, неисправности и дефекты обследуемых деталей, установить их работоспособность и прогнози- ровать ресурс безотказной работы на следующий межремонтный период^ Дефектология — раздел теории ремонтного производства, изучающий вопросы возникновения и развития неисправностей и дефектов в деталях. Дефекты деталей разделяют на две группы: наружные и внутренние. Первые (деформация, поломка, изменение внешнего вида, видимые трещины и т. д.) выявляют при дефектовке методами визуального контроля (осмотром) или инструментального контроля (обмером), вторые—методами дефектоскопии, структуро- скопии, механическими, электрическими, гидравлическими испыта- ниями и пр. Дефектовка имеет целью установить состояние деталей и узлов ПС и разбраковать (рассортировать) их на годные для установки на ПС без ремонта, годные для ремонта и негодные для ремонта. В группе деталей, годных для установки на ПС без ремонта, разли- чают детали, имеющие достаточный ресурс работы на следующий межремонтный период того вида ремонта, в котором они проходят дефектовку, и детали, имеющие ресурс, достаточный для работы на межремонтный период ремонтов более низкого класса. Если, напри- мер, в КР выявляют детали, имеющие ресурс, достаточный для ра- боты до следующего КР, то их ставят без ремонта на вагоны или троллейбусы, проходящие КР. Если они имеют ресурс, соответст- вующий только межремонтному пробегу СР, то их ставят на вагоны, проходящие СР и т. д. Это позволяет снизить требующееся количест- во ремонтов деталей и повысить рентабельность ремонтов. Операционный контроль осуществляют для установления факта соответствия или несоответствия качества ремонта на той или другой технологической операции техническим условиям с целью предупреж- дения брака, выхода негодных деталей на последующие технологиче- ские операции ремонта и сборку. Помимо предупреждения выпуска некачественной продукции, операционный контроль предупреждает неоправданные трудозатраты на детали, не соответствующие стан- дарту качества, на последующих операциях технологического про- цесса. П риемо-сдаточные испытания имеют целью окончательный техни- ческий контроль готовой ремонтной продукции перед передачей на сборку и сдачей заказчику. Они включают в себя визуальный и инструментальный контроль, механические, электрические и другие испытания элементов ПС, а также статические и ходовые испытания отремонтированных вагонов и троллейбусов, позволяющие убедиться в правильности работы всех систем ПС во всех эксплуатационных режимах работы. Техника дефектовки неразрывно связана с общей технологией ремонта и является неотъемлемой частью технологического про- цесса. План дефектовки при разборке оборудования и операционного
технического контроля выбирают из расчета обеспечения максимума общей экономичности ремонта ПС с учетом технологических, эконо- мических и организационных соображений. Технологические предпо- сылки дефектовки при разборке определяют необходимость конт- роля в первую очередь общего состояния деталей с целью отбраковки явно негодных, затем рабочих поверхностей, работающих в сопря- жениях, и после этого — тщательного контроля остальных рабочих параметров. При организации операционного контроля в первую очередь проводят контроль на тех операциях технологического про- цесса, от точности которых зависит функционирование детали или узла на ПС. Такими операциями являются: при ремонте групповых аппаратов — контроль развертки; при ремонте тяговых электриче- ских машин — контроль состояния изоляции и др. Экономические предпосылки определяют необходимость особо тщательного техни- ческого контроля деталей и узлов перед проведением трудоемких и дорогостоящих операций ремонта, так как недоброкачественные детали, попадая на дальнейшую обработку, способствуют неоправ- данной затрате средств и загрузке оборудования. Такими операция- ми являются, например, контроль сварных швов перед термообра- боткой, контроль параметров зубчатых колес перед окончательной отделкой зубьев и др. Организационные предпосылки определяют контроль деталей перед подачей из одного цеха в другой для даль- нейшей обработки. Различают следующие виды контроля: а) визуальный — определение качественных характеристик элементов оборудования без использования каких-либо инструмен- тов и приспособлений. Визуальным контролем оценивают внешний вид деталей и узлов ПС (комплектность оборудования, состояние лакокрасочных покрытий, чистоту поверхностей и т. д.), наличие и чистоту смазки в узлах трения, наличие и состояние деталей кре- пежа, отсутствие трещин и плотность посадки деталей «на звук» при обстукивании, правильность зацепления шестерен и отсутствие заеданий в тяговой передаче проверкой «на свободное проворачива- ние» и «на шум» при работе, наличие люфтов проверкой «на качку» и т. д. б) инструментальный — определение количественных характеристик износа и рабочих параметров методами непосредст- венного или косвенного замера с использованием различного конт- рольно-измерительного инструмента и приспособлений (давления контактов аппаратов — динамометрами; напряжений и токов устав- ки — электроизмерительными приборами; углов установки управляе- мых колес троллейбусов — на стендах или переносными приборами; износ деталей — микрометрами или штангенциркулем; биения ва- лов — индикаторами и т. д_); в) дефектоскопию — выявление внутренних пороков дета- лей (трещин) методами магнитной дефектоскопии и структуро- скопии, ультразвуковой дефектоскопии и др.; г) механические испытания на работоспособность деталей и узлов «пробной» (испытательной) нагрузкой с выдержкой
их под этой нагрузкой в течение времени, заданного техническими условиями; д) гидравлические и пневматические испыта- ния на прочность и утечку (герметичность) резервуаров, трубо- проводов и аппаратов пневматической системы ПС; е) электрические испытания изоляции на диэлект- рическую прочность; ж) испытания ПС и его агрегатов обкаткой в эксплуатационных или специальных режимах работы с контролем характеристик качества. Виды и методы контроля деталей и узлов ПС при дефектовке и в процессе ремонта определяются их конструкцией, материалом, техническими условиями на ремонт, ответственностью работы на ПС и др. Содержание контроля механической обработки составляют из- мерения углов, длин и взаимного положения поверхностей, а также контроль допусков на различные размеры; содержание контроля сборочно-сварочных работ — контроль размеров конструкций, изме- нений формы в результате коробления, обмер швов и их дефекто- скопия; контроль катушек электрических машин и аппаратов — внеш- ний осмотр, инструментальный обмер и электрические испытания и т. д. Контроль сборочных операций связан с определением по- грешностей сборки: посадок (установленных зазоров и натягов), положения (перекосов, несоосности, биения и пр.), изменений фор- мы в результате деформации детали (при сварке, термообработке и пр.), балансировки (неуравновешенность, вибрация), механиче- ских повреждений сопрягающихся поверхностей (царапины, задиры, забоины, повреждения изоляции, нарушения слоя окраски и т. п.), : общего состояния объекта ремонта (комплектность, загрязнения абразивными остатками, опилками, маслом и пр.). Наиболее рас- пространенными погрешностями сборки являются погрешности посадок (ослабление или перенапряжение соединений, перекосы соединяемых деталей при неправильной или неравномерной затяжке гаек, неправильном подборе сопрягаемых деталей, прессовке без направляющих и т. д.). Основными методами контроля обработки и сборки являются наружный осмотр (визуальный контроль), проверка измерительными инструментами (инструментальный контроль) и субъективные ме- тоды. При наружном осмотре проверяют правильность комплектации изделия (наличие, в частности, всех деталей крепежа и правильно- сти разведения шплинтов), отсутствие внешних пороков (забоин, коррозии, царапин), правильность маркировки и пр. Инструмен- тальный контроль имеет целью проверку качества обработки и сбор- ки, зазоров в сопряжениях, проверку на биение и т. д. с использо- ванием универсального или специального контрольно-измеритель- ного инструмента и приспособлений. Технология и методы инструментального контроля в значительной степени зависят от конструктивных особенностей ремонтируемых узлов и программы ремонтов. При небольших программах ремонтов используют главным образом универсальный измерительный ин-
струмент — линеики, щупы, штанген-инструмент, микро- метрический инструмент, уг- ломеры и пр. При больших программах ремонта широко применяют специальный ме- рительный инструмент (пре- дельные калибры, пробки, скобы, шаблоны) и контроль- но-измерительные приспо- собления для комплексного Рис. V. I. Стенд для комплексной про- верки размеров балки управляемого моста троллейбуса метрических характеристик листовых рессор, пружин, балок управ- ляемых мостов троллейбусов и пр. Примером таких приспособлений является стенд для комплекс- ной проверки размеров балки управляемого моста троллейбуса (рис. V.1). Он представляет собой две вставленные одна в другую полые трубчатые балки / и 4, по концам которых на осях установлены монтажные шкворни 3 для проверяемой балки 2. Со шкворнями 3 связаны стрелки 6, а с балками 1 и 4 — шкалы 5, указывающие наклон шкворней. Для проверки длины балки используют шкалу 9, нанесенную на балке 1, и стрелку 8, укрепленную на балке 4 и входя- щую в прорезь балки 1. Скручивание балки проверяют по шкале и стрелке 7. Шкала приварена к балке 1, а ее стрелка — к балке 4. В последнее время в связи с внедрением в ремонтную практику комплексной механизации и автоматизации получает распростране- ние активный автоматический контроль ремонтных операций в про- цессе самого ремонта. По результатам измерений автоматически (по принципу автоматических систем замкнутого регулирования) осуществляют необходимую корректировку технологического про- цесса, рассортировку деталей по размерам или другое программное управление. Вместе с тем довольно широко еще применяют контроль качества ремонта субъективными методами. Точность субъективных методов мала. По мере внедрения в ремонтное производство автоматики, рентгенотехники и других достижений техники эти методы контроля вытесняются. Заключительная контрольная операция технологиче- ского процесса ремонта — испытание готового ПС в стендовых условиях и на линии. $ V.2. Организация разборки и дефектовки Одинаково важными являются все три вида технического контро- ля ПС при ремонте: дефектовка, операционный контроль и приемо- сдаточные испытания. Однако в условиях ремонтного производства особое значение имеет правильная организация дефектовки. Опера- ционный и приемо-сдаточный контроль на любом производстве, в том числе ремонтном, поставлен на достаточно высоком уровне. Цель этих видов контроля — исключение возможности выпуска некачественной
продукции, предупреждение брака, что мобилизует внимание конт- ролера и повышает его ответственность за выполняемую работу. На дефектовку же поступает ПС, требующий ремонта, в загрязнен- ном состоянии, с видимыми дефектами. Часть деталей отбраковы- вается в металлолом и подлежит замене. Все это психологически демобилизует, способствует пренебрежению к соблюдению правил разборки и ее качеству. К тому же коррозия и загрязнение соедине- ний часто затрудняют разборку. Квалификационный же уровень разборки ниже квалификационного уровня ремонтных (восстанови- тельных) работ. Поэтому качество разборки и дефектовки деталей и узлов ПС часто не соответствует предъявляемым к ним требо- ваниям. В то же время в ремонтном производстве дефектовка имеет исклю- чительно важное значение, так как определяет выход годных дета- лей при разборке ПС, поступающего в ремонт. При некачественном контроле на этой стадии годные детали можно необоснованно отбра- ковать и наоборот—негодные пропустить как годные или непра- вильно назначить ремонт. В этих случаях повышается стоимость ремонтов и опасность отказов отремонтированного ПС на линии задолго до конца назначенных межремонтных пробегов. Хорошо поставленная дефектовка и правильная организация разборки — главные факторы, определяющие объем последующих ремонтных работ и экономичность всего ремонтного производства. Разборка ПС состоит из двух этапов: предварительной разборки на агрегаты (демонтаж), выполняемой в разборочном отделении кузовного цеха, и окончательной разборки агрегатов на детали, выполняемой на местах разборки ремонтных цехов — тележечного, аппаратного, электромашинного и т. д. При стационарном методе разборку выполняют на одном рабочем месте, при поточном — на нескольких рабочих местах (постах) линии разборки. Правильная организация разборки требует прежде всего возможно более полной очистки всего оборудования ПС перед поступлением в ремонт, так как грязь и захламленность в разборочном отделении кузовного цеха затрудняют разборку и создают атмосферу пренебрежения к ее качеству. Перед разборкой и после нее перед поступлением на посты дефектовки агрегаты и детали механического оборудования должны проходить очистку и мойку, а электрические машины и аппараты — продувку струей сжатого воздуха в продувочных камерах. Большое значение имеет соответствующее техническое оснащение мест раз- борки необходимым технологическим оборудованием и инструмен- тами: гайковертами, съемниками, подъемно-транспортным обору- дованием и др.; организация рабочих мест разборки с учетом тре- бований эргономики, технической эстетики, промсанитарии, техники безопасности, а также уровень квалификации рабочих, занятых на разборке. Объем разборочных работ зависит от степени износа деталей и узлов ПС и определяется характеристикой ремонта. Особое внимание нужно уделять выбору плана разборки, т. е. последовательности технологических операций. Он должен быть построен так, чтобы 172
снятие отдельных деталей облегчало выполнение последующих опера- ций. Порядок разборки задают технологическим процессом, где указывают содержание и последовательность операций, необходимый инструмент и приспособления, нормы времени и разряды работ. Соблюдение технологического процесса должно быть законом для ремонтных предприятий, оно обеспечивает минимальную трудоем- кость разборки и устраняет или сводит к минимуму количество случаев возможных повреждений деталей. Работы, выполняемые при разборке узлов и агрегатов ПС, состоят из сравнительно небольшого числа повторяющихся типовых операций распрессовки, разборки резьбовых соединений, подшипниковых узлов и пр. Правильное выполнение этих операций, их механизация ускоряют процесс разборки, позволяют сохранить и в дальнейшем использовать максимальное количество деталей, исключить произ- водственный травматизм. Некоторые резьбовые соединения находятся в собранных узлах под действием дополнительной нагрузки, создаваемой за счет упругих деформаций деталей: болты пружинной подвески тяговых двигате- лей— в напряженном состоянии под действием разжимных пружин, шпинтоны рессор и крепящие их гайки — под большой нагрузкой, вызываемой упругостью рессор, и т. д. Разборка таких соединений требует их предварительной разгрузки и без специальных мер пре- досторожности может привести к повреждению деталей и несчаст- ным случаям. Особую опасность в этом отношении представляет собой разборка сцепного прибора и тормозного цилиндра. Для раз- грузки соединений используют струбцины, домкраты, зажимы и дру- гие приспособления. Обычно разборку таких соединений выполняют на специальных стендах. Особое внимание нужно обращать на разборку прессовых и дру- гих неподвижных соединений. Исследования показывают, например, что количество и глубина задиров, образующихся при разборке прессовых соединений, значительно уменьшаются при распрессовке в направлении запрессовки: часто для разборки таких соединений применяют индукционный нагрев охватывающей детали и другие специальные приемы. В некоторых случаях не удается произвести разборку без повреждения не только прессовых или сварных, но и разъемных соединений, например болтовых при деформации граней или значительной коррозии гаек и головок болтов. Разборка с приме- нением обычного монтажного инструмента в этих случаях становится невозможной и приходится применять рубку зубилом, отрезку ножов- кой и другие приемы. Это же касается сварных, паяных я других неподвижных соединений. Все такие работы должны выполняться с большой осторожностью во избежание повреждения основных дета- лей. Особого внимания требуют также детали узлов и агрегатов, ко- торые обрабатывают в сборе или при сборке требуют слесарной пригонки. Такие детали в процессе разборки нельзя обезличивать (разделять). Не обезличивают пары зубчатых колес редукторов, которые прирабатываются в процессе эксплуатации, сбалансирован ные детали и т. п. В процессе разборки их соответственно маркируют.
Важное условие сохранности деталей — правильная укладка их в процессе разборки и транспортировки. Для транспортировки круп- ных деталей необходимо применять специальные захваты, для транс- портировки мелких — корзины. Шлифованные шейки осей колесных пар, хвостовики валов тяговых двигателей под насадку шестерен, шлицевые соединения и другие сопрягающиеся поверхности необхо- димо защищать от повреждений деревянными или прессшпановыми накладками, резьбы — гайками или защитными колпачками. С целью предупреждения неоправданного выхода деталей в брак при разборке необходимо периодически контролировать состояние инструмента, приспособлений и стендов, а также соблюдать технологическую дисциплину на участках разборки. Относительная простота произ- водственных процессов разборки и отсутствие потребности в квали- фицированной рабочей силе и сложном оборудовании не должны по- рождать недооценку роли разборочных работ, поскольку результа- том ее являются нарушения технологической дисциплины и большой выход деталей в брак. Поэтому необходимо следить за производст- венной культурой на участках разборки и отмечать каждый случай брака деталей в результате небрежной разборки. Разборка ПС начинается со съема внутреннего оборудования кузова: мебели, оконных рам и пр. Часто эту разборку для сокраще- ния простоя ПС в ремонте совмещают с подготовительными работами и производят на постах разэкипировки. Снятое оборудование на- правляют на дефектовку и затем на ремонт в соответствующие цехи. Подготовку вагонов и троллейбусов к подъему и подъем кузова производят одинаково и при заводском ремонте и в депо. При стационарном методе ремонта кузов устанавливают на монтажные тележки и в процессе дальнейших работ оставляют на одном месте. Установка кузова на тумбы запрещена, так как в этом случае за- труднена транспортировка вагонов из помещения в случае пожара. При поточном методе ремонта кузов перемещают по ремонтным зонам электрифицированными лебедками или мостовым краном. Оконча- тельное разоборудование его производят в соответствии с характе- ристикой ремонта уже на ремонтных зонах (обычно первой). Тележки после выкатки из-под вагона при поточном методе ремонта подают на пост демонтажа двигателей, которые снимают и транспортируют на разборочный участок электромашинного цеха. Затем тележки перемещают на пост выкатки колесных пар, которые передают на демонтажную площадку колесно-редукторного цеха. Рабочие участки разборки агрегатов ПС оборудуют специаль- ными столами и стендами. Конструкцию стендов выбирают в расчете на надежное закрепление агрегатов в положении, удобном для разборки, и максимальную производительность. Обычно эти же стен- ды используют и для сборки агрегатов. Они могут быть специаль- ными, т. е. предназначенными для разборки агрегатов определен- ного типа, и универсальными, предназначенными для разборки разных агрегатов или однотипных агрегатов различного ПС. Во всех случаях их нужно проектировать на базе нормализованных комп- лектов технологической оснастки общепромышленного применения:
универсально-сборочных (УСП), универсально-наладочных (УНП) и сборочно-разборочных (СРП) приспособлений с учетом нормали- зационных принципов конструирования в расчете на многократную технологическую обратимость. Снятые при разборке агрегатов узлы и сборочные единицы подвергают дальнейшей разборке на верста- ках с использованием обычного слесарного оборудования и инстру ментов: тисков, отверток и различных ключей. Для выпрессовки деталей при разборочных работах применяют прессы и съемники или специальные стенды. Технологические процессы демонтажа и разборки оборудования определяются особенностями его конструкции и монтажа на ПС. Демонтаж выполняют по утвержденному технологическому процессу в строго определенной последовательности, обеспечивающей мини- мальную затрату времени на съем оборудования и подготавливаю- щей условия для быстрого и правильного монтажа его в после- дующем, т. е. после окончания ремонта. Поэтому, например, первой операцией демонтажа электрических аппаратов является проверка наличия всех маркировок на проводах и восстановление отсут- ствующих. При большом количестве подсоединяемых проводов для облегчения последующего монтажа иногда их маркируют дополни- тельно. Наличие полной маркировки облегчает отыскание неисправ- ностей в электрических схемах и значительно упрощает последующие монтажные работы. Технологический процесс демонтажных работ составляют так, чтобы исключить возможность повреждения как са- мого снимаемого оборудования, так и другого, расположенного рядом. Он определяется конструктивными особенностями ПС, рас- положением оборудования и схемой организации ремонта и поэтому для вагонов и троллейбусов разных типов может быть различным. Однако имеются и общие принципы проектирования технологиче- ских процессов демонтажных работ. При снятии, например, любого аппарата вначале отсоединяют от него электрические провода, за- тем воздухопроводы (у аппаратов с пневматическим приводом) и в последнюю очередь крепящие болты. Последние, как правило, не отправляют вместе с аппаратом в цех, а оставляют на месте. Очистка и мойка деталей. Важное значение имеет санитарная обработка ПС перед поступлением его в ремонт и после разборки. Санитарную обработку и предварительную очистку и мойку ПС не- обходимо проводить в специальном помещении или на изолирован- ном участке отделения разборки, который должен иметь камеру предварительного оттаивания с паровоздушной установкой для при- нудительной подачи нагретого воздуха (до 70-8(Г'С) под ходовые части вагона или троллейбуса в зимнее время, герметически за- крытую камеру для дезинфекции ПС сухим способом и продувочную камеру с моечными установками для удаления из кузова и с ходовых частей пыли и грязи. При небольших программах ремонта камеру предварительного оттаивания можно совмещать с продувочной ка- мерой, а дезинфекцию сухим способом заменять мокрым способом дезинфекции, хотя это и нежелательно. Сухую дезинфекцию проводят газообразными или распыленными дезинфицирующими вещества-
ми: хлором, сернистым газом, формалином, хлорпикрином. Этот способ дезинфекции более надежен, может быть легко механизиро- ван, но дорог и требует выдержки ПС в камере около суток. Мокрый способ дезинфекции заключается в опрыскивании кузова и оборудования раствором карболовой кислоты, сулемы или лизола. Он менее надежен по сравнению со способом сухой дезинфекции, но отнимает меньше времени (около 1,5—2 ч). Предварительную очистку и мойку ПС производят при поступле- нии в ремонт с использованием моечных машин барабанного типа и пылесосов. Однако снять всю грязь на стадии предварительной очистки при подготовке к ремонту не представляется возможным, поскольку все узлы ПС закрыты и доступны для очистки только снаружи. Кроме того, до сих пор не разработаны эффективные Рис. V.2. Простейшая моечная установка периодического дей- ствия способы очистки ходовых частей: очистку струей воды в этом случае применять нельзя, так как под кузовом находятся тяговые двигатели и электрические аппараты, у которых вода может повредить изоля- цию; очистка струей сжатого воздуха недостаточно эффективна и связана с загрязнением помещения пылью; очистка пылесосами мало эффективна и трудоемка. Поэтому предварительная очистка имеет целью удаление только основного слоя грязи и только с наруж- ных поверхностей узлов и агрегатов ПС для предупреждения загрязнения участков разборки. Окончательную очистку деталей и узлов механического оборудо- вания выполняют после разборки перед подачей на дефектовку в специальных моечных установках, позволяющих этот процесс полно- стью или частично механизировать. Простейшая моечная установка (рис. V.2) состоит из двух ванн: ванны 4 для мойки и обезжирива- ния деталей и ванны 1 для их промывки. Краном-укосиной 3 детали загружают в ванну 4, переносят их в ванну 1 и выгружают после мойки. К обеим ваннам подведена горячая и холодная вода по тру- бопроводам В и сжатый воздух по трубопроводу СВ для перемеши-
вания моющего раствора и воды в процессе мойки деталей. К ванне 4, кроме того, по трубопроводу П подведен пар для подогрева моющего раствора. Продукты мойки собирают в нижней части ванн — грязе- сборниках 9 и вместе с отработанным моющим раствором спускают в специальные очистные сооружения с последующим повторным использованием (в системах оборотного водоснабжения) или сливом в городскую канализацию. Прямой слив промышленных стоков непосредственно в канализационную сеть запрещен органами сани- тарного надзора. Крупные детали и агрегаты укладывают для мойки индивидуально, а мелкие—в специальных корзинах на решетках 6, которые в ванне 4 располагаются несколько выше змеевика паро- провода 7 и трубопровода 8 сжатого воздуха. В качестве моющих растворов применяют 3 — 5%-ный раствор кальцинированной или каустической соды, 0,5%-ный водный раствор мыла и др. Моечная установка оборудована бортовыми коробами 2 вытяжной вентиляции, через которые в отсасывающую трубу 5 пары моющего раствора выбрасываются за пределы цеха. Эта моечная установка благодаря простоте устройства имеет большое распространение, однако она характеризуется низкой производительностью, не обеспечивает полной механизации процесса мойки и дает относительно большой расход теплоносителя (пара или электрической энергии при элек- трическом нагреве моющего раствора) и сжатого воздуха. Ее можно отнести к установкам периодического действия: мойка деталей в ней происходит нс непрерывно, а отдельными партиями. Значительно более совершенными являются моечные установки непрерывного действия. Одна из них (рис. V.3) представляет собой закрытую камеру 4 с вытяжной вентиляцией. Обрабатываемые детали 2 подают на конвейерную ленту по рольгангу 1 через окно 3 и после мойки снимают с рольганга 8. Установка относится к типу трехкамерных: в камере 5 детали обрызгиваются моющим раство- ром, в камере 6 — моются горячей водой, а в камере 7 сушатся горячим воздухом. Моечный раствор подают на детали насосом 12 через разбрызгиватель 5, отработанный раствор из сборника 10 — в отстойники с грязесборниками. Отсюда грязь периодически спус- кают, а моющий раствор через специальный резервуар 11 подают насосом 12 снова в разбрызгиватель 5 по замкнутой системе. В раз брызгиватель 6 второй камеры подается горячая вода из водогрей- ного бака 14 насосом 15. Запас воды в баке 14 пополняется из водопроводной сети. Для ее подогрева в бак вмонтированы нагре- вательные элементы 13. Отработанная вода вместе с грязью попадает в сборник 9 и затем в очистные сооружения и канализацию. В распы- литель 7 камеры-сушки насосом 17 подается атмосферный воздух, подогретый в калорифере 16. Прекрасные результаты дает метод ультразвуковой очистки де- талей и узлов ПС в специальных установках-баках с ультразвуко- выми генераторами. Очистку деталей в ультразвуковых моечных установках производят обычными моющими растворами. Воздей- ствие ультразвука интенсифицирует процесс, резко сокращая его
продолжительность, и обеспечивает высокое качество очистки, не до- стижимое при других способах мойки. Очистку от старой краски крупногабаритных деталей кузова, балок тележек и другого оборудования производят песко- или дробе- струйным способом в специальных камерах. В отдельных случаях применяют химические способы очистки специальными пастами, травление и термические методы. Крупный недостаток пескоструй- ной очистки — сильное загрязнение помещения и атмосферы песча- ной пылью, которая вредно действует на организм рабочих, вызывая специфическое заболевание—силикоз. Поэтому ее можно произво- дить только в специальных помещениях. Пескоструйщики должны Рис. V. 3. Трехкамерная моечная установка непрерывного действия работать в защитных шлемах и плотной одежде. Значительно лучше пескоструйной дробеструйная очистка, когда песок заменяют мелкой чугунной дробью, и дробеметная очистка, осуществляемая струей дроби, которую выбрасывают на очищаемую поверхность вращаю- щиеся колеса или барабаны с несколькими лопастями. Струя дроби, падающая с большой скоростью на поверхность изделия, не только сбивает с него грязь и окалину, но и наклепывает поверхность, что повышает ее усталостную прочность. Хорошие результаты дает также очистка струей гидроабразивной суспензии. Термическая очистка заключается в обработке металлической поверхности пламенем газовой горелки или в пламенных печах. Она основана на том, что основной металл и окалина имеют разные коэффициенты температурного расширения, благодаря чему при на греве окалина отскакивает с очищаемой поверхности. Грязь органи- ческого происхождения и краска при обработке пламенем сгорают Этот способ очистки эффективен, но не рекомендуется по причине пожарной опасности
Из химических методов очи* стки при ремонте подвиж- ного состава наибольшее при- менение получили методы очи- стки обшивки кузовов от старой краски специальными пастами, в состав которых входит кау- стическая сода. Пасту наносят на старую краску лопаточкой- шпателем. Она размягчает слой краски, которую затем легко снимают скребками. Мелкие ме- таллические детали (подшипни- ки качения и др.) промывают и обезжиривают в ваннах с ке- росином, бензином и другими Рис. V.4. Продувочная камера растворителями или на ротационных установках в выварочных ваннах. Очистку деталей электрического оборудования на стадии разбор- ки производят почти исключительно струей сжатого воздуха или пылесосами. Продувка сжатым воздухом сопряжена с сильным за- грязнением помещения пылью и выполняется поэтому в специальных продувочных камерах, оборудованных вентиляторами и пылеулови- телями, или вне помещения цеха на открытой площадке. Продувоч- ные камеры (рис. V.4) имеют специальные тележки с поворотным кругом для установки и продувки деталей в требуемых направле- ниях. Тележку 1 с деталями закатывают в камеру 4, дверцы которой имеют окна с брезентовыми рукавами 2 и смотровые стекла 3. Рабо- чий продевает руки в брезентовые рукава и продувает детали сжатым воздухом, поступающим в установку по резиновому шлангу с нако- нечником 8 под давлением 0,15 — 0,3 МПа (1,5 — 3 кгс/см^). Пыль отсасывается из камеры через вентиляционные воздухопроводы 5 вентилятором 7 и задерживается в пылеуловителе 6. При очистке оборудования струей сжатого воздуха дутьевой наконечник 8 должен находиться от поверхности очищаемых деталей на расстоянии не ме- нее 150—200 мм во избежание их повреждений. Пылесосы применяют для очистки электрического оборудования вне продувочных камер и непосредственно в кузове подвижного состава. § V.3, Техническая диагностика Контроль рабочих параметров, характеризующих техническое со- стояние ПС, может быть прямым и косвенным. В частности, прямой контроль сопротивления изоляции — это замеры величины сопротив- ления изоляции мегомметром в мегомах, косвенный — оценка ее по величине утечки (на троллейбусах); прямой контроль зазоров в сопряжениях вращающихся деталей и узлов (карданного вала, тя г ового редуктора и др.) — измерение их щупами или другой инстру ментальный контроль, косвенный — оценка износа по величине виб- раций и шума работающего механизма. Работа любых механизмов
и машин связана с сопутствующими процессами нагрева, вибрация- ми, ударами, световыми или звуковыми эффектами и т. д., величина и характеристики которых функционально определяются рабочими ре- жимами работы машин и связаны с количественными характеристи- ками их рабочих параметров. Поэтому в тех случаях, когда прямой контроль рабочих параметров затруднен, но известна функциональ- ная связь между ними и параметрами сопутствующих процессов, его можно заменить контролем параметров сопутствующих процессов. Выходные рабочие процессы (например, мощность или момент на валу тягового двигателя, сопротивление движению ПС) и сопут- ствующие процессы, характеризующие работу машин и механизмов (нагрев, вибрации, шум и др.), называют диагностическими призна- ками, а их количественные оценки — диагностическими параметрами. Технологический процесс технического контроля (определения техни- ческого состояния и прогнозирования работоспособности) техниче- ских устройств (в том числе ПС, его деталей, узлов, агрегатов и систем) по диагностическим параметрам называют диагностирова- нием (диагностикой), а область знаний, изучающую технические состояния объектов диагностирования, их диагностические признаки, функциональные связи диагностических признаков с рабочими пара- метрами машин, методы и средства контроля — технической диагно- стикой. Техническая диагностика — одно из перспективных современных направлений развития технического контроля состояния механизмов и машин в тех случаях, когда прямой контроль их рабочих парамет- ров требует нежелательной разборки контролируемых узлов и более трудоемок по сравнению с контролем диагностических признаков. Теоретической основой современной технической диагностики явля- ется теоретическая физика, техническая кибернетика, теория на- дежности, системотехника и информационно-измерительная техника. Отличия технического диагностирования от обычных систем пря- мого контроля технического состояния определяют: 1. Контроль технического состояния узлов и агрегатов без раз- борки. Это требование не обязательно исключает, но обычно ограни- чивает возможность прямого контроля рабочих параметров функ- ционирования объектов диагностирования, благодаря чему возни- кает необходимость изучения диагностических признаков, функцио- нально связанных с рабочими параметрами и характеризующихся сравнительной легкостью измерения без разборки контролируемых агрегатов и узлов. Эффективность тормозов ПС можно практически оценить, например, по тормозному пути или замедлению торможе- ния, состояние тяговой передачи — характером сопровождающего ее работу шума или амплитудой, скоростью и ускорениями вибраций, тепловое состояние ТЭД — величиной и скоростью нагрева, герме- тичность - скоростью падения давления в пневматической системе и т. д. 2. Прогноз остаточного ресурса исправной работы контролируе- мых агрегатов и узлов. Прогнозированием безотказной работы при диагностировании называют определение вероятностного срока
службы (пробега) диагностируемого объекта до предельного состоя- ния, оговоренного технической документацией, или возможности безотказной работы в пределах заданной межремонтной наработки. Прогнозирование базируется на статистических методах теории на- дежности и предполагает выявление статистических закономерностей распределения отказов рассматриваемых механизмов при заданной системе ТО и ремонта. Чтобы выдать прогноз ресурса исправной работы, необходимо изучение статистических законов развития во времени или пробеге функции потока отказов устройства и связи их с изменением рабочих параметров и диагностических признаков. Сравнивая фактическую величину диагностического параметра в мо- мент проведения диагностирования с номинальной, можно судить об израсходованном ресурсе и прогнозировать оставшийся ресурс Практически в настоящее время средствами технического диа- гностирования решают задачи контроля технического состояния ПС. по диагностическим признакам без прогнозирования ресурса работы, поскольку оно связано с необходимостью проведения трудоемких исследовательских работ. Системы ТО и ремонта ПС организуют так, чтобы исправное состояние гарантировало заданный ресурс работы на межремонтный период. Чтобы обеспечить достоверность, экономичность и стабильность результатов диагностического контроля технического состояния и прогнозирования ресурса, выбранные диагностические параметры должны отвечать требованиям простоты контроля, однозначности, воспроизводимости, чувствительности (информативности). Простота контроля предполагает возможность замеров диагностического пара- метра простыми техническими средствами и с минимальной трудо- емкостью, в идеале — автоматически без вмешательства рабочего — оператора (необходимости присоединений и отсоединений конт- рольной аппаратуры, наблюдения за процессом диагностирования и т. д.). Однозначность диагностического параметра означает, что все его текущие значения S в интервале изменений технического состоя- ния диагностируемого устройства от некоторого начального Л|1ач до предельного Лпр (соответствующего неисправности или отказу) одно- значно соответствуют характеристикам технического состояния А, т. е. зависимость 5(Л) в этом интервале монотонна (не имеет скачков). Воспроизводимость (стабильность) параметра S опреде- ляется дисперсией (разбросом) при многократном измерении в заданный момент времени t с заданной точностью. Чувствитель- ность (информативность) диагностических параметров оценивают величиной и скоростью их приращения при достаточно малом измене- нии соответствующих рабочих (структурных) параметров. Для систем технического диагностирования характерен высокий уровень автоматизации контроля на основе использования современ- ных достижений информационно-измерительной техники, киберне- тики, полупроводниковой техники, системотехники и автоматики. Однако автоматическая диагностика не является самоцелью и в каждом конкретном случае должна обосновываться экономическими расчетами. Основные критерии разработки и внедрения систем и
средств технического диагностирования в любых формах — экономи- ческая эффективность, максимальное снижение трудоемкости конт- рольных работ ТО и ремонта, простоев ПС в ТО и ремонте, макси- мальное повышение эксплуатационной экономичности ПС. Экономи- ческая эффективность диагностирования зависит от совершенства применяемых методов и средств, правильного их использования, правильного выбора диагностических нормативов, рациональных ре- жимов и технологических процессов применительно к заданным условиям. Ее оценивают сопоставлением снижения затрат на эксп- луатацию ПС с дополнительными затратами на средства диагности- рования. Снижение эксплуатационных затрат при внедрении техни- ческого диагностирования определяется уменьшением трудоемкости контрольных работ за счет автоматизации и исключения разборки, уменьшением требующихся объемов случайного ремонта (повыше- нием безотказности), уменьшением объемов плановых ремонтов и т. д. Затраты, связанные с внедрением систем технического диагно- стирования, составляют капиталовложения в диагностическое обору- дование и затраты на его установку и отладку, стоимость занимае- мых производственных площадей и эксплуатационные расходы (зарплата операторов, стоимость ухода за оборудованием, простои ПС на диагностировании). Принципиальные блок-схемы (модели) систем неавтоматического и автоматического технического диагностирования показаны на рис. V.5. В схеме неавтоматического диагностирования (рис. V.5, а) решение о требующемся объеме ТО или ремонта принимает опера- тор О по результатам контроля или диагностирования ТД объекта диагностирования ОД. Главный недостаток этой схемы состоит в том, что оценка результатов контроля зависит от субъективных особенностей исполнителя — его квалификации, соблюдения произ- Рис. V.5. Схема неавтоматической (а) и автоматической (б, а) диагностики водственной и технологи- ческой дисциплины, вни- мательности, общего фи- зического состояния и т. д. Система диагностирова- ния по этой схеме пред- ставляет собой систему замкнутого управления с обратной связью через оператора О. В схеме авто- матического диагностиро- вания (рис. V.5, б) опера- тор исключен. Функции контроля объекта диагно- стирования ОД и выдачи рекомендаций по его тех- ническому обслуживанию и ремонту выполняет уст- ройство автоматическо- го диагностирования —
УАД. Эта схема более совершенна, так как обеспечивает объектив- ный контроль технического состояния объекта без участия оператора, но полная автоматизация диагностирования требует значительно большего объема научно-исследовательских и проектно-конструктор- ских разработок и таких капитальных затрат, которые не всегда экономически оправданы. В то же время только автоматизация позво- ляет существенно сократить общее время диагностирования и избе- жать ошибок при обработке информации, связанных с субъективной оценкой полученных данных. Развернутая блок-схема автоматизации процессов диагностиро- вания показана на рис. V.5, в. Блок измерения БИ представляет собой группу датчиков —Дп, подключенных проводными или беспровод- ными (например, индуктивными или акустическими) линиями связи к объекту диагностирования ОД. Эти датчики измеряют соответст- вующие диагностические параметры 5f—5„ или рабочие параметры функционирования —Ап. Результаты измерений поступают в блок преобразования БИ измерительной информации, который трансфор- мирует разнородные по своей физической природе диагностические сигналы в электрические с учетом соответствующих масштабных коэф- фициентов. Эти трансформированные сигналы поступают в логический блок БД, где по полученным параметрам Sj—вычисляются соответст- вующие им рабочие параметры Af—Ап и сравниваются с эталонными (заданными, например предельными), заложенными в памяти блока БЭ. Результаты анализа передаются в выходной блок БВ, который оформляет информацию о техническом состоянии объекта диагности- рования в печатном виде или в виде сигналов (световых, звуковых) с указанием места и характера выявленных неисправностей. Общее управление процессом диагностирования осуществляет блок задания программы диагностирования БЗП, который задает порядок процес- са, нагрузочные и скоростные режимы работы объекта диагностиро- вания, подключает в определенном порядке датчики, согласовывает функционирование всех блоков. Блок стабилизации БС обеспечивает постоянство скоростных и нагрузочных режимов работы объекта диагностирования, которое гарантирует соответствие его рабочих параметров Л|—Ап замеренным диагностическим параметром Sj— S„. Важное значение в этой схеме имеют требования к выходному блоку БВ. Для обеспечения высокой объективности контроля и диагностирования блок БВ должен включать в себя устройство выда- чи результатов на печать независимо от световой и звуковой сигнали- зации неисправностей или исправного состояния, которая лишь дополняет печатающее устройство. Отступление от этого требования может быть связано только с экономическими соображениями, если стоимость их чрезмерно высока. Нужно также учитывать, что услож- нение диагностических систем связано со снижением их надежности. Алгоритм разработки диагностических систем включает в себя: 1. Анализ процесса технического обслуживания объекта диагно- стирования с целью отбора подлежащих контролю параметров функционирования. Желательно, особенно при создании систем авто- матического диагностирования, подвергать диагностированию с ис-
пользованием различных технических устройств все рабочие пара- метры функционирования ПС. Практически, однако, это оказывается почти невозможным по техническим или экономическим причинам. Параметры функционирования, подлежащие контролю и диагности- рованию с использованием диагностических устройств, отбирают с учетом ответственности работы узлов и механизмов объекта диагно- стирования, сложности требующихся технических средств, трудоем- кости диагностирования и т. д. Часть диагностических параметров контролируется вручную инструментальным обмером или осмотром (визуально). С развитием техники диагностирования количество этих параметров будет сокращаться. 2. Выявление диагностических параметров, способных отобра- жать рабочие параметры, и функциональной или статистической связи между ними. Диагностическими параметрами могут быть по- требляемый ток, тепловой режим, шумовой эффект и т. д. В целях упрощения и унификации диагностической аппаратуры следует стре- миться к минимальному разнообразию выбранных параметров, а сами параметры выбирать по критериям легкости автоматизации измерений, максимальной информативности, чувствительности и пр. 3. Выбор и разработку методов контроля я измерения требую- щихся диагностических или рабочих параметров. Выбранные методы контроля должны обеспечивать максимальную простоту, надеж- ность работы в заданных условиях, точность и минимальную стои- мость требующейся контрольно-измерительной аппаратуры, ее лег- кую встраиваемость в диагностические установки. 4. Объединение контролируемых параметров в группы по органи- зационно-технологическим признакам и разработку контрольно- диагностических стендов. Объединение контролируемых параметров в группы определяется организацией технологического процесса ТО и ремонта ПС, в частности при поточной организации, — разбивкой его между постами потока. Диагностические установки могут встраи- ваться в паточные линии ТО или устанавливаться вне их. В по- следнем случае могут быть разные варианты их размещения (см. рис. IV.1). Нужно иметь в виду, что внедрение диагностирования требует изменения организации ТО (см. § IV.2). Одно из основных условий создания высокоэффективных систем диагностирования — обеспечение их соответствия контролируемым объектам, которое может быть достигнуто в полной мере и с мини- мальными затратами только при условии учета задач диагностирова- ния на стадии проектирования технических устройств. В связи с этим ГОСТ 20417—75 требует решения вопросов диагностирования тех- нических устройств, являющихся объектами ТО и ремонта, на всех стадиях проектной разработки, установленных ГОСТ 2.103—68. Технические требования к объекту (ПС) для обеспечения его диагно- стирования должны задаваться в подразделе «Дополнительные тре- бования» технического задания на изделие и согласовываться и ут- верждаться в соответствии с ГОСТ 15.001—73. Это означает, что раз- работка устройств технической диагностики должна вестись во взаи- мосвязи с разработкой конструкции изделия. Конструкция изделия
должна быть согласована с требованиями се диагностирования и рассчитана на определенные приемы диагностирования. В соответ- ствии с ГОСТ 20417—75 разработки системы диагностирования дол- жны включать: выбор видов систем диагностирования (локальные или общие; функционального или тестового диагностирования; уни- версальные или специализированные; встроенного или диагности- рования внешними средствами; автоматические, автоматизирован- ные или ручные); технико-экономическое обоснование выбора видов и назначения систем диагностирования (для проверки исправности, работоспособности, функционирования или поиска дефектов); ана- лиз физических процессов, происходящих в объекте диагностирова- ния с целью выявления механизмов возникновения и признаков появ- ления повреждений и дефектов; сбор и изучение априорных данных о характерных повреждениях и дефектах аналогичных изделий или их составных частей; разработку моделей объекта диагностирования и алгоритмов диагностирования; конструктивных требований к объ- екту диагностирования для обеспечения его контролепригодности с разработкой соответствующей технической документации; устройств сопряжения объекта и средств диагностирования; эксплуатационной и ремонтной документации по диагностированию; испытания сис- тем диагностирования. Обеспечение взаимодействия объектов и средств диагностирования должно быть основано на использовании формализованных моделей объектов диагностирования. Описание формализованных моделей объектов диагностирования и разработан- ных алгоритмов диагностирования представляют в пояснительной записке по ГОСТ 2.102 - 68. В нее должны быть включены технико- экономические расчеты и обоснования предлагаемых систем. Таким образом, требования к системам диагностирования должны входить в техническое задание на проектирование ПС. Ответствен- ность за разработку систем диагностирования должен нести в соот- ветствии с требованиями ГОСТ 20417—75 разработчик изделия — завод-изготовитель. К сожалению, современный подвижной состав трамвая и троллейбуса выпускают без учета требований ГОСТ 20417—75. Проектирование его ведется в большинстве случаев без должного учета организации контроля функционирования, работо- способности, исправности и поиска неисправностей при эксплуа- тации и ремонте, что связано с высокими дополнительными мате- риальными и трудовыми затратами при профилактическом обслу- живании и ремонте. Разработка устройств диагностирования в этих условиях, проводимая отдельными НИИ, учебными институтами и транспортными хозяйствами, может быть экономически оправдана, но безусловно менее эффективна; так как неизбежно носит характер «приставной автоматики». Особое внимание на стадии проектирования ПС ГЭТ необходимо уделять встроенным средствам диагностирования, обеспечивающим непрерывный контроль рабочих или диагностических параметров обо- рудования ПС в процессе линейной работы, и устройствам сопряже- ния с внешними средствами диагностирования. Системы встроенных средств диагностирования заманчивы тем, что требуют небольших
трудозатрат на ТО и дают возможность немедленно реагировать на нарушения правильности функционирования диагностируемых объ- ектов. Элементами этих систем являются, например, показывающие приборы: амперметры, скоростемеры, термометры и др. Однако уста- новка на ПС ГЭТ встроенных средств диагностирования связана с большими затратами и поэтому не находит широкого применения. Системы тестового диагностирования ПС внешними средствами диагностирования, присоединяемыми к узлам и агрегатам ПС при профилактическом обслуживании и ремонте, предполагают устрой- ство в депо и на РЗ диагностических установок и станций технической диагностики. Они требуют разработки математической или физиче- ской модели объекта, на основе которой разрабатывают алгоритмы диагностирования. В соответствии с этим алгоритмом при профилак- тическом обслуживании и ремонте на объект диагностирования пода- ют специальные нормированные тестовые воздействия: напряжение, силовые нагрузки и т. д. Наиболее целесообразных решений видимо нужно ожидать при применении комбинированных систем диагно- стирования: встроенных средств диагностирования для контроля важнейших параметров функционирования, определяющих безопас- ность эксплуатации ПС на линии, и тестового внешними средствами диагностирования для контроля остальных параметров функциониро- вания, нуждающихся в контроле. При внедрении средств диагностирования важно установить пери- одичность контроля разных элементов ПС. Дело в том, что увлечение диагностикой и предельно малая трудоемкость диагностирования ряда характеристик (например, давления токоприемников на кон- тактный провод) часто служат основанием для чуть ли не ежеднев- ного диагностирования узлов и деталей, способных работать без регулировки длительное время. Чрезмерно частое диагностирование таких элементов может привести лишь к ослаблению внимания к результатам диагностирования и даже необоснованным сомнениям в его целесообразности. Первоначально назначаемые сроки диагно- стирования должны соответствовать принятым в утвержденных ха- рактеристиках ТО и ремонтов ПС, а их уточнение требует набора и анализа соответствующего статистического материала. § V.4. Математические модели объектов диагностирования В теории технической диагностики ее объекты рассматривают как носители информации состояния, которое определяется зависимо- стью тех или других рабочих параметров функционирования А от наработки I. В соответствии с теорией надежности рассматривают три состояния объектов диагностирования: исправное, неисправное и состояние отказа. Состояния изделий до отказа (исправное и не- исправное) называют работоспособными, после отказа — неработо- способным. Если принять, что объект диагностирования состоит из m независимых элементов (неисправность и отказ одного элемента не влияют на состояние других, т. е. исключены условия лавинообраз- ного развития отказов) и отсутствует резервирование (дублирование
одних элементов другими), то его математической моделью будет це- почка из т последовательно соединенных элементов (см. рис. 1.13, а). В этой модели каждый элемент представляет собой носитель одного из состояний, оцениваемых определенной величиной его рабочего параметра. Если какой-либо элемент объекта диагностирования характеризуется несколькими типами неисправностей или отказов, то каждому из них в математической модели будет соответствовать свой элемент (клетка). При построении математических моделей объектов диагностиро- вания рассматривают два состояния их элементов: работоспособное и неработоспособное. Значение рабочего параметра, соответствую- щее техническим требованиям, принимают равным 0, а его предель- ное значение, соответствующее отказу, равным 1. Это позволяет рассматривать численные величины рабочих параметров не в абсо- лютных, а в сравнимых относительных единицах независимо от их физической природы и характера изменения в функции наработки, который может быть самым различным — непрерывным или скачко- образным. Пример функций первого вида — изменение состояния объектов диагностирования в результате механического износа, старения, электрохимического износа и др. Пример функций второго вида — разрушения от усталости, перегорание сигнальных ламп, разрыв трубопроводов и др. Выбор математических моделей объектов диагностирования сво- дится в конечном счете к целесообразному ограничению количества рассматриваемых неисправностей и отказов по экономическим, тех- ническим и другим соображениям. Решение вопроса о перечне не- исправностей, включаемых в модель диагностирования, основывается на анализе статистических данных о неисправностях рассматри- ваемого объекта с учетом частоты их повторяемости и влияния на безопасность движения. В первую очередь должны рассматриваться и включаться в модель неисправности элементов, определяющих без- опасность движения ПС на линии и неспособность его к самостоя- тельному передвижению. Для сокращения количества контролируемых неисправностей можно диагностировать обобщенные показатели работоспособности (исправности) узлов и агрегатов, например состояние ТЭД и редук- тора по их нагреву. Такая система диагностирования называется общей. Она дает возможность определить неисправность узла или агрегата без выяснения ее причины и выявления неисправных эле- ментов. Система диагностирования, имеющая целью выяснение ха- рактера неисправности рассматриваемых узлов и агрегатов ПС, требует контроля рабочих или диагностических параметров отдель- ных элементов этих узлов. Ее называют локальной, поэлементной или углубленной. Функция состояния U7 диагностируемой системы, состоящей из т последовательно соединенных элементов, выражается уравнением IF = <p(4I, Д2, ..., А,.Ат), (V.2) где Ai — диагностируемые параметры системы.
Условие работоспособного состояния системы из т элементов записывается системой неравенств: ^<1, д2<1, А,„<1 (V.3) Неработоспособность системы определяется условием Л (V.4) Величины Af меняются в пределах от А, = Аиа1| до А, = Лпр, где Л1Т.)Ч и Л,„ — соответственно начальная величина диагностируемого параметра и его предельная величина, оговоренная технической документацией. Задача определения технического состояния объекта диагности- рования на основании (V.2) — (V.4) сводится к определению числен- ных величин параметров А (—Аот, а задача прогнозирования тех- нического состояния - к экстраполяции их на заданную наработку />/|1;1Ч или />/1!а.„ где /ияч и /чач — момент начала эксплуатации или момент диагностирования объекта. Диагностирование может проводиться не по рабочим параметрам функционирования А, а по диагностическим параметрам S, если меж- ду ними существует функциональная связь: А2, ..., Aif .... А[П). (V.5) В качестве диагностического сигнала можно использовать любой из физических процессов, сопровождающих работу объекта диагно- стирования, однако по технико-экономическим соображениям нужно выбирать такую их совокупность, которая легко доступна для изме- рения, не требует применения сложных и дорогостоящих диагности- ческих устройств, обеспечивает максимальную достоверность и мини- мальную трудоемкость контроля. Диагностические сигналы должны обладать максимальной информативностью и чувствительностью к изменениям оцениваемых рабочих параметров, а основанные на них диагностические системы - легкостью автоматизации. Наибольшие преимущества дает дистанционный контроль рабочих или диагности- ческих параметров без непосредственного присоединения к объекту диагностирования системы датчиков. Из множества диагностических признаков, сопровождающих работу объекта диагностирования (тепловые эффекты, вибрации, излучения и пр.), нужно выбрать необходимый минимум, позволяющий максимально использовать унифицированную аппаратуру и приборы, выпускаемые промышлен- ностью. Оценка состояния объекта диагностирования (исправный, не- исправный) определяется соотношением между диагностическими и рабочими параметрами. Если каждому диагностическому параметру S соответствует единственный рабочий параметр А, причем при А =Аиач имеем S =SHa4 и при А =А„Р соответственно S = Snp, то исправ- ное и неисправное состояния объекта диагностирования определи ются соответственно неравенствами
А нач "'С Д А пр ИЛИ SHa4 5 S])p, (V.6) А >Ллр или S>Snp. (V.7) Однако часто один и тот же диагностический признак может ха- рактеризовать разные неисправности и последние диагностируются однозначно только определенным сочетанием диагностических при- знаков. В этом случае заключение о техническом состоянии объекта требует логической обработки полученных диагностических сигналов по правилам теории информации. Прежде всего составляют диагно- стическую матрицу — таблицу взаимосвязей между неисправностя- ми У и соответствующими им диагностическими параметрами S (табл. V.1). В пересечении столбца и строки мат- Таблица V.1 рицы единица означает наличие призна- ка S при неисправности К а нуль — его отсутствие. Приведенная диагно- стическая матрица дана для объекта, имеющего пять видов неисправностей У, —У5, для выявления которых ис- пользуются пять диагностических при- знаков 5, —S5. Диагностическому при- знаку Sj соответствует только один вид неисправности — У2. При наличии диа- гностического признака S2 возможны неисправности У2, У4 и У5, при наличии Диагнос- гичсские параметры Неисправности У, У, n у. 0 1 0 0 0 s7 0 1 0 1 1 S3 1 0 0 1 0 s4 0 I 0 0 0 s5 0 1 1 1 0 диагностического призна- ка S3— неисправности У, и У4 и т. д. Неисправности Уг соответствует наличие диагностического признака S3, неисправности У2 — наличие диагностических признаков S2, S4, S5, неисправности К3 — нали- чие диагностического признака S5 и т. д. Задача постановки диагноза может быть автоматизирована с использованием логических автоматов. Логическая задача, решае- мая при определении неисправности, называется в теории математи- ческой логики конъюнкцией (логическим умножением). Наличие не- исправности У2 может быть записано, например, уравнением У2 = Sj • S2 • S4 • S5 или 1 = 1 • 1 » 1 • 1. Действующая по закону логического умножения электрическая схема, решающая диагностическую матрицу (табл. V. 1), показана на рис. V.6, а. Она составлена из датчиков параметров S с порого- выми устройствами для включения соответствующих цепей автомата при достижении диагностическими параметрами нормативных вели- чин (показаны переключателями S;—Ss) и индикаторов неисправно- стей, в качестве которых могут быть использованы сигнальные лампы, показывающие или самопишущие приборы и компостеры (на рис. V.6, а в качестве индикаторов показаны неоновые лампочки У, —У5). Вертикальные и горизонтальные шины схемы соединены диодами в тех местах, где по таблице логических связей стоят нули. Через эти диоды и шины подаются сигналы запрета и лампочки гаснут. Если на
Рис, V.6. Электрические схемы логическо- го умножения для диагностической мат- рицы табл. V.1 логическую схему (см. рис. V.6, а) подать набор нормативных величин каких- либо диагностических пара- метров S (замкнуть соответ- ствующие переключатели), то в ней зажгутся неоновые лампочки, соответствующие тем клеткам табл. V 1, в ко- торых стоят единицы. Иначе говоря, схема покажет все виды неисправностей, кото- рым соответствует заданный набор диагностических пара- метров S. По схеме видно, например, что диагностиче- ский параметр S, появится только при неисправности У2, параметр S2 — при неисправ- ностях У2, У4 и У5, параметр S3 — при неисправностях У) и У4 и т. д. Если включить несколько переключателей (наложить несколько диаг- ностических сигналов), то схема укажет те неисправно- сти, при которых такое соче- тание возможно: гореть бу- дут только те неоновые лампы, которым в столбцах диагностической матрицы соответствуют единицы. Нужно иметь в виду, что для разных неисправностей один и тот же диагностический параметр S может иметь разные предельные зна- чения. Если, например, для 52 предельные значения 52пр>54 >S5np, а фактическая величина диагностического параметра S2 = S5np, то при включении S2 должна загореться только неоновая лампочка У5, а при S2 = S2np — лампочки У2л У4 и У5. Диагностическая схема, обеспечивающая однозначный поиск неисправностей при разных предельных значениях соответствующих им диагностических пара- метров, показана на рис. V.6, б. Индикаторы неисправностей здесь также показаны неоновыми лампочками yt — У5, а датчики диагно- стических сигналов — переключателями S. Переключатели S одного физического признака (например, 53) имеют в цепях индикаторов неисправностей разные уставки, соответствующие величине диагно- стических признаков этих неисправностей. Диагностирование технического состояния предполагает не толь- ко определение фактического состояния технических устройств на
момент диагностирования, но и про- гнозирование (предсказание) их со- стояния на тот или другой проме- жуток времени или пробега — обыч- но до отказа или на межремонтный или межосмотровый период. Про- гнозирование возможно, если изве- стен характер изменения состояния технических устройств во времени или пробеге и их фактическое состоя- ние на момент диагностирования. Принципы прогнозирования опре- деляются характером отказов тех- нического устройства. Для посте- пенных отказов характерны опреде- ленные закономерности изменения Рис. V.7. Различные виды це- лой рациональной функции п-го порядка состояния объекта диагностирования, выявление которых и является основой для прогнозирования. Точность прогнозирования постепен- ных отказов зависит от устойчивости (детерминированности) опре- деляющих их закономерностей. Обычно она достаточно высока. Про- гнозирование внезапных отказов основано на изучении вероятност- ных (статистических) характеристик изучаемых систем. Статисти- ческие характеристики отражают законы поведения больших (точ- нее — бесконечно больших) групп объектов наблюдения. Поведение отдельных объектов этих групп может существенно отличаться от статистических законов. Поэтому прогнозирование случайных отка- зов реальных объектов диагностирования отличается сравнительно низкой точностью. В изменении состояния реальных технических устройств в общем случае можно выделить и детерминированную составляющую, подчиняющуюся определенным функциональным закономерностям, и вероятностную часть, подчиняющуюся статистическим законам. Точ- ность прогнозирования состояния таких устройств зависит от величи- ны статистической (стохастической) части и степени выделения де- терминированной. Если процесс изучен недостаточно, то некоторую часть его детерминированной составляющей приходится относить к статистической, что снижает точность прогноза. Прогнозирование детерминированных процессов или детермини- рованной части процесса, законы изменения которых известны и могут быть выражены графически или аналитически, осуществляют методом интерполирования — определения значения функции внутри заданного отрезка времени работы или пробега. В общем случае закономерности изменения состояния технических устройств можно аппроксимировать целой рациональной функцией п-го порядка, раз- личные виды которой показаны на рис. V.7: f (/) = £Z0 4* + ctg/2 + ... + dntn. (V.8) Коэффициенты а0, alt ай этого уравнения вычисляют методом наименьших квадратов из условия минимума суммы квадратов уклонений:
[х, — / (/) ]2 = мин, (V.9) где Xi — частное значение функции f(t) в момент f(T) — математи- ческое ожидание функции f(t) в момент А по результатам п изме- рений. При линейном интерполировании численную величину функции J(t) в момент t отрезка 1№ач<1<1в!1 определяют по формуле /(г) = -J-?4—+Xtlia4). F пр — Ч1ач (V. 10) Прогнозирование стохастических процессов значительно слож- нее, требует сбора большого объема статистической информации и зависит от времени упреждения: чем оно больше, тем точность про- гноза ниже. Обычно отказы являются результатом износа. Анализ износа как объекта диагностирования показывает, что его можно представить суммой детерминированной части Д(0 н случайной (стохастиче- ской) С (/): НО =Д(1) +С(0- (V.U) Детерминированная часть Д(/) функции f(t), входящая в (V.11), может иметь самые различные законы выражения, В частности, функция Д(/) механического износа (см, рис. II.5) имеет области приработки 1, нормального эксплуатационного износа 2 и аварий- ного износа 3. Они имеют различные статистические характеристики. Вследствие наличия статистической составляющей С (t) постепенные отказы требуют прогнозирования вероятностно-статистическими методами. Однако оно связано с предварительным сбором большого объема информации. Поэтому в тех случаях, когда стохастическая составляющая C(t) сравнительно невелика, прогнозирование посте- пенных отказов проводят, считая процесс детерминированным. Процесс прогнозирования может быть автоматизирован. Для этого применяют специальные вычислительные устройства — экстра- поляторы или предсказывающие фильтры. На вход такого устройства подают функцию Ц/), являющуюся предысторией прогнозируемого процесса, а на выходе получают ее предсказанное значение f (£ + &/) в момент Z + ДА Срок службы некоторых электродеталей и приборов предсказывают, например, по виду кривых изменения токов, наблю- даемых в течение 10 мин. § V. 5. Опыт разработки методов и средств диагностирования подвижного состава Алгоритмы и средства технического диагностирования подвиж- ного состава ГЭТ в настояще время находятся в стадии разработки. Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим инсти- тутом городского хозяйства Минжилкомхоза Украины (НИКТИ ГХ УССР) разработаны технические требования на устройства контроля технического состояния тормозов, пневматической системы, транс-
миссий и электрооборудования, сходимости управляемых колес троллейбусов, давления в шинах, измерения люфта рулевого управ- ления, давления токоприемников на контактные провода, контроля напряжения на корпусе троллейбуса и др. В одном из троллейбусных депо г. Киева сооружена в отдельно стоящем здании линия техниче- ского диагностирования, на которой ведется контрольная эксплуата- ция троллейбусов для определения статистических характеристик их контрольно-диагностических параметров, установления оптималь- ной периодичности и разработки индустриальных средств контроля. Московский энергетический институт (МЭИ) совместно с Главным управлением городского пассажирского транспорта Москвы создали комплексный стенд технического диагностирования троллейбусов. Харьковский институт инженеров коммунального строительства (ХИИКС) и Харьковское трамвайно-троллейбусное управление (ХТТУ) совместно с МЭИ создали комплексный стенд технической диагностики ПС трамвая. Отдельные диагностические установки (контроля токов утечки на троллейбусах, давления токоприемников на контактные провода, электрооборудования и др.) созданы и эксплуатируются в трамвайных и троллейбусных хозяйствах Москвы, Ленинграда, Киева, Горького, Днепропетровска и других городов. Однако разработка методов и средств технического диагности- рования ПС ГЭТ встречает большие трудности, связанные главным образом с вопросами экономической эффективности их использова- ния при сравнительно небольших программах ТО и ремонта, так как при малых программах основными требованиями к диагностическим устройствам являются простота конструкции, низкая стоимость и высокая технико-экономическая эффективность, реализация которых связана с большими трудностями. Более широко внедряются прин- ципы технической диагностики на автотранспортных предприятиях, для которых уже налажен серийный выпуск контрольно-диагности- ческой аппаратуры и стендов. Поэтому при решении задач диагно- стирования ПС ГЭТ, в особенности троллейбусов, целесообразно использовать опыт, накопленный в области теории и практики диагно- стирования автомобилей, а при решении задач диагностирования оборудования ПС трамвая — разработки диагностических устройств ПС железнодорожного транспорта. При разработке диагностических устройств автомобилей прежде всего создают средства диагностирования систем, узлов и механиз- мов, обеспечивающих безопасность движения: тормозов, ходовой части, рулевого управления, приборов и цепей освещения и сигнали- зации. Диагностирование проводят на стационарных постах или на потоке, имеющем несколько (до пяти) постов. В ряде автотранспорт- ных предприятий Харькова и Киева имеются, например, трехпосто- вые линии экспресс-диагностирования автомобилей. На первом посту этих линий установлен быстродействующий прибор для проверки фар и устройство для контроля давления и подкачки воздуха в шины, на втором — устройства для проверки углов установки управляемых колес и рулевых управлений, на третьем — стенд с беговыми бараба- нами для проверки тормозов. Операции на посту № 1: проверка сос-
тояния шин, давления воздуха в шинах и отсутствия острых метал- лических предметов в протекторах; установки и силы светового потока фар, подфарников, заднего фонаря, стоп-сигнала; приборов сигнализации; стеклоочистителей; исправности замков дверей. Операции на посту №2: проверка углов установки управляемых (передних) колес и перекосов ведущих (задних) мостов; люфтов и силы трения в рулевом управлении; крепления поворотных рычагов и рулевой сошки; крепления карданного вала; герметичности трубо- проводов и приборов тормозной системы. Операции на посту № 3: проверка работы ножных тормозов передних и задних колес; ручного тормоза; свободного хода педали тормоза и рычага ручного тормоза; спидометра. Трудоемкость работ на каждом посту — около 3 чел-мин/ Все три поста диагностирования расположены на осмотровой канаве. Часть диагностических работ выполняется с использованием диагно- стических установок, другая часть — визуально и вручную. Аппара- тура управления линией диагностирования состоит из пульта управ- ления, панели и выносных приборов. Информация о проверке автомо- биля может передаваться либо вручную нажатием соответствующих кнопок, установленных на постах, либо автоматически специальными приборами. Результаты диагностирования могут регистрироваться на перфоленте. Одна из автоматических линий диагностирования с записью результатов проверки на перфокарте спроектирована и построена в одной из киевских автоколонн ГосавтодорНИИ. Основные диагностические параметры, контролируемые при тех- нической диагностике автомобилей, — параметры рабочих процессов, определяющих эффективность работы механизмов; геометрические характеристики (размеры, зазоры, геометрические характеристики формы); характеристики теплового состояния; частотный спектр вибраций; герметичность рабочих объемов. Метод диагностиро- вания по параметрам эффективности используется для комплексной оценки работоспособности агрегатов и механизмов автомобиля в ра- бочем режиме (при работе на линии или стенде), например тормозов по величине тормозного пути, двигателя — по развиваемой мощно- сти, расходу топлива, составу картерных газов и другим признакам. Диагностирование геометрических характеристик требует измерения размеров, зазоров, углов, отклонений формы, например углов уста- новки управляемых колес, перекосов осей и т. д. Метод тепловой диагностики по скорости и температуре нагрева применяют для оценки состояния сопряжений по тепловыделению в результате рабо- ты трения при заданном скоростном и нагрузочном режиме. По характеристикам колебательных процессов (шумам, вибрациям) диагностируют общее состояние двигателей, редукторов тяговой передачи, подшипниковых узлов. Метод диагностирования герметич- ности рабочих объемов используют для оценки технического сос- тояния цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгора- ния и компрессоров, пневмо- и гидроприводов, трубопроводов, пневмо- и гидроприборов, шин автомобиля. Применяют также методы диагностирования по составу эксплуатационных материалов: оценку интенсивности изнашивания сопряжений по концентрации продуктов
износа в смазочном масле (в частности, картерного масла редук- торов), по содержанию окиси углерода в отработанных газах дви- гателя внутреннего сгорания и т. д. Методы диагностирования можно разделить на два класса: диаг- ностирования в рабочем и нерабочем состояниях механизмов. Методы диагностирования в рабочем состоянии применяют для механизмов, диагностическими признаками которых являются рабочие или сопут- ствующие им процессы. В нерабочем состоянии диагностируют геометрические характеристики и некоторые другие доступные для прямого измерения диагностические или рабочие параметры. Диагно- стирование обычно проводят по методу «от целого к частному»: вначале осуществляют диагностирование общего состояния прове- ряемых механизмов по показателям эффективности (рабочим пара- метрам) и лишь после этого — углубленную поэлементную диагно- стику для оценки состояния наиболее важных составных частей механизма. Использование этого принципа упрощает и рационали- зирует процессы диагностирования, сокращает требующиеся на них трудозатраты. Добротность методов и средств диагностирования оценивают экономичностью, достоверностью и доступностью. Целесообразная степень автоматизации диагностических работ определяется глав- ным образом их годовой программой или наличным инвентарем ПС: чем они больше, тем эффективнее становится автоматизация. Место систем диагностирования в технологическом процессе ТО обусловлено принципами организации и целесообразностью специа- лизации некоторых диагностических работ, а также задачами опе- ративного контроля качества ТО и ремонта в процессе их выполне- ния и приемки готового ПС. Действующая система ТО и ремонта автобусов для условий эксплуатации на автодорогах с асфальтовым, цементобетонным и приравненным к ним покрытиям за пределами и в пределах городской зоны (первая категория условий эксплуатации) предусматривает ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое техническое об- служивание после пробега 2600 км (ТО-1), второе техническое обслуживание после пробега 13 000км (ТО-2), сезонное техниче- ское обслуживание (СО), текущий (ТР) и капитальный (КР) ремон- ты. Сезонное обслуживание проводят два раза в год перед летней и зимней эксплуатацией, ТР и КР выполняют по потребности. Один из вариантов включения диагностики в процессе техниче- ского обслуживания и ремонта автомобилей по [10] показан на рис. V.8. Системы диагностирования обозначены: Д-1 — общая, Д-2 — углубленная (поэлементная), Др — диагностирование в про- цессе технического обслуживания и ремонта на постах ТО и ТР. Об- щее диагностирование Д-i выполняется с периодичностью ТО-1. В процессе Д-1 выполняются необходимые регулировочные работы (без демонтажа узлов и механизмов). Углубленное диагностирова- ние Д-2 выполняется с периодичностью ТО-2 и перед ТР. В процессе Д-2 выявляются объем регулировочных и ремонтных работ, которые целесообразно совмещать с ТО-2, и неисправности, устранение кото-
Рис. V.8. Схема организации диа- гностирования автомобилей в ав- тотранспортных предприятиях. Сплошными линиями показаны основные маршруты движения ав- томобилей, пунктирными — воз- можные рых требует проведения ТР (пре- дусмотренные действующим «По- ложением по техническому обслу- живанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспор- та» обязательные объемы работ ТО-1 и ТО-2 ограничиваются контрольно-диагностическими, крепежными и смазочными рабо- тами). Установлена такая после- довательность технологических операций: УМР (уборочно-моеч- ные работы), Д-1, ТО-1, Д-2, ТО-2, ТР (по потребности). В соответствии со схемой, показанной на рис. V.8, автомоби- ли, подлежащие Д-1, при возвра- щении с линии проходят кон - трольно-пропускной пункт КПП, уборочно-моечный пост УМР и че- рез зону ожидания поступают на пост или линию Д-1. Если перио- дичность Д-1 не совпадает с пе- риодичностью ТО-1 (при работе ПС в условиях повышенной опас- ности, в частности в крупных горо- дах, периодичность Д-1 может быть уменьшена вплоть до проведения ее ежедневно), то после Д-1 исправные автомобили направляют на стоянку. Автомобили, назначенные по графику на ТО-1, после Д-1 направляют через зону ожидания в зону ТО-1 либо (при необходимо- сти) в зону ТР. Если в процессе Д-1 обнаружены неисправности, характер которых не установлен, то автомобиль может быть передан через зону ожидания в Д-2. После Д-2 работоспособные автомобили, назначаемые в ТО-2, поступают на стоянку и обычно один-два дня используются для линейной работы. Это время используют для под- готовки производства Т0-2 и сопутствующих ТР по результатам диагностирования. После Т0-2, при котором проводят ремонтные работы по тормозам и управляемому мосту, автомобили направляют в зону Д-1 для проверки качества выполненных работ и проведения дополнительных регулировок. В зону ТР автомобиль направляют по результатам Д-1 и Д-2 или без предварительного диагностирова- ния, когда потребность в ремонте очевидна (например, при поломке рессоры). В процессе ТО и ТР для уточнения требующегося объема регулировок и контроля качества ТО и ремонта используют специа- лизированные диагностические средства Др. В зависимости от места технического диагностирования в техноло- гическом процессе ТО и ремонта меняются и основные требования к диагностическим устройствам. Для диагностирования механизмов, обеспечивающих безопасность движения, на Д-1 применяют быстро-
действующие автоматизированные средства, в частности стенды с беговыми барабанами для определения эффективности тормозов. Для поэлементного диагностирования на Д-2 могут использоваться передвижные комплексы и переносные приспособления. Типовой перечень оборудования постов Д-1 автотранспортных предприятий включает стенды для проверки давления воздуха в шинах без вскры- тия вентилей, автоматические воздухораздаточные колонки, стенды для диагностирования тормозных качеств автомобиля, различные диагностические приборы и выпускаемые промышленностью ком- плектные линии экспресс-ди агностики узлов, обеспечивающих безопасность движения ПС. Посты и линии Д-2 оборудуют катковыми стендами диагностирования ходовых качеств, оптическими стендами контроля углов установки управляемых колес, электронными стен- дами диагностирования электрооборудования, комплектными поста- ми поэлементной диагностики, выпускаемыми промышленностью и т. д. Следует, однако, отметить, что, несмотря на сравнительно высокий уровень технического оснащения, в системе диагностирова- ния автомобилей все же преобладают ручные работы и осмотры, т. е. объем механизированных и автоматизированных диагностических ра- бот еще невелик. В ряде работ [9] В. В. Привалов, А. А. Аватков, Ю. К. Чудаков и другие (Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорож- ного транспорта — ВЗИИТ) обосновали принципиальные положе- ния, методы и средства автоматизации контроля основных рабочих параметров электрооборудования электрического ПС, которые могут быть использованы при создании диагностических стендов для ПС трамвая и троллейбусов. К 50-летию Советской власти по разработ- кам Института автоматики и телемеханики АН СССР была изготов- лена опытная проверочная машина-автомат ПУМА-Э для контроля электрооборудования электровозов ЧС2. Ведутся работы в области автоматического контроля ходовых частей ПС в процессе движения путевыми диагностическими установками и др. Установку ПУМА-Э подключают к электрическим цепям и аппа- ратам электровоза через вспомогательные блоки (рис. V.9). Ею кон- тролируют исправность электрических цепей и аппаратов ручного управления АРУ электровоза при воздействии на них оператора О из кабины машиниста по указаниям световых табло выносного пульта оператора ВП0‘, проверяют исправность (работоспособность) всех цепей управления ЦУ, тяговых аппаратов ТА и силовых цепей СЦ при автоматическом воздействии с машины через блоки питания БПУ и БПР‘, измеряют давление пантографа на контактный провод через датчик-преобразователь ДНП', автоматически проверяют ди- намическую развертку групповых контакторов с использованием датчика углов поворота ДУП распределительных валов аппаратов; замеряют величины пусковых и шунтирующих сопротивлений с кон- тролем отсутствия разрывов силовой цепи в рабочих режимах при питании силовых цепей СЦ стабилизированным током через кон- тактное устройство КУ от блока питания БПС‘, измеряют сопротив- ление изоляции тяговых электрических машин и высоковольтных
цепей под рабочим напряжением через высоковольтный блок комму- тации ВБК и блок измерения изоляции БИИ. Вся рабочая диагности- ческая информация поступает в блок контроля параметров БКП и за- тем в логический блок обработки данных БОД, где она сравнивается с допусками, заданными программой контроля, и выводится в блок выводных устройств БВУ для индикации и регистрации. В целом уста- новка весьма сложна и требует длительной отладки. В настоящее время ВЗИИТ разрабатывает менее сложную специализированную установку диагностики электрооборудования электровозов. Разработки систем диагностирования ПС ГЭТ ведутся и в на- правлении создания линий технической диагностики со специализи- рованными постами (линия технического диагностирования троллей- бусов внедрена в одном из троллейбусных депо г. Киева Научно- Рис. V.9. Схема автоматического контроля электрооборудования электровоза с использованием диагностического автомата ПУМА-Э исследовательским и конструкторско-технологическим институтом го- родского хозяйства УССР) и в направлении создания комплексных стендов технического диагностирования. Станции технического диаг- ностирования троллейбусов и трамвайных вагонов, разработанные МЭИ и ХИИКС, представляют собой катковые стенды, позволяющие диагностировать электрическое и механическое оборудование в тесто- вых и рабочих режимах нагружения. Количество выполненных разработок диагностических устройств непрерывно нарастает. Задачи внедрения технической диагностики приобретают особую актуальность как средство снижения трудоем- кости и повышения качества ТО и ремонта в связи с непрерывным усложнением оборудования ПС, в особенности с появлением тири- сторно-импульсных систем управления (ТИСУ). Сложность схемных решений ПС с электронными блоками ТИСУ, в принципе обеспечи- вающих повышение надежности, комфортабельности и удобства управления, тоебует особого внимания вопросам диагностирования 198
его неисправностей. Наиболее целесообразным является рациональ- ное сочетание встроенных средств диагностирования состояния от- дельных блоков ТИСУ на ПС, обеспечивающих быстрое обнаруже- ние неисправных блоков и их замену, и стендов углубленного диагно- стирования неисправных блоков в ремонтных подразделениях. В этом направлении ведутся разработки ТИСУ для ПС ГЭТ институтом ВНИПТИ производственного объединения «Динамо» (Москва) в содружестве с кафедрой электрического транспорта МЭИ. Разрабо- таны методы и приборы для выявления неисправностей элементов схем ТИСУ (тиристоров, транзисторов, трансформаторов, дрос- селей, конденсаторов и др.), разрабатываются системы тестового контроля узлов ТИСУ на соответствие выходных параметров тех- ническим условиям с использованием диагностических машин-авто- матов.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ГЛАВА VI ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА § VI. 1. Назначение, классификация, организационная структура и схема технологического процесса трамвайных и троллейбусных депо Транспортные хозяйства (предприятия ГЭТ), деятельность которых состоит в обслуживании городских пассажирских и грузо- вых перевозок подвижным составом ГЭТ, организованы в виде Управлений трамвая или троллейбуса — в городах, имеющих один из этих видов ГЭТ и трамвайно-троллейбусных Управлений (ТТУ) — в городах, имеющих трамвай и троллейбус. Большинство автобусов и метрополитены имеют самостоятельные Управления. Исключение составляет Москва, где все виды городского пассажирского тран- спорта — трамвай, троллейбус и автобус — подчинены Главмосгор- трансу. Трамваи и троллейбусы в городах имеют двойное управление1 подчинены Городским Советам депутатов трудящихся и Министерст- вам жилищно-коммунального хозяйства (МЖКХ) союзных респуб- лик. Горсоветы утверждают перспективные и текущие планы раз- вития предприятий ГЭТ и контролируют качество транспортного обслуживания населения; МЖКХ союзных республик осуществляют техническое руководство предприятиями ГЭТ через Главные Управле- ния городского электрического транспорта (ГУ ГЭТ). В ведении ГУ ГЭТ МЖКХ РСФСР находятся специализированные хозрасчетные организации — Росремэлсктротранс и Гипрокоммундортранс, кото- рые выполняют для предприятий ГЭТ пусконаладочные и проектные работы. Часть трамвайных и троллейбусных предприятий находятся в ведении отдельных промышленных и других предприятий различ- ных министерств и ведомств. Трамвайные и троллейбусные Управления представляют собой' многоотраслевые хозяйства, включающие в себя ряд служб. Основ- ными из них, непосредственно участвующими в организации и обе- спечении транспортного процесса, являются службы движения; подвижного состава; пути; электроснабжения; сигнализации, цен- трализации, блокировки и связи.
Служба подвижного состава руководит работой трамвайных и троллейбусных депо, ремонтных мастерских (вагоноремонтных — ВРМ, троллейбусоремонтных — ТРМ) и ремонтных заводов (вагоно- ремонтных — ВРЗ, троллейбусоремонтных — ТРЗ, трамвайно- троллейбусоремонтных — ТТРЗ), которые осуществляют свою дея- тельность на принципах внутреннего хозрасчета. В крупных тран- спортных хозяйствах некоторые из этих подразделений (чаще всего ремонтные заводы) имеют самостоятельный баланс, но организа- ционно подчиняются ТТУ. Транспортные предприятия, организующие хранение, техническое обслуживание (ТО), ремонт и выпуск подвижного состава ГЭТ для выполнения пассажирских и грузовых перевозок, называют трам- вайными и троллейбусными депо или парками. По характеру выпол- няемых работ трамвайные и троллейбусные депо (парки) подразде- ляют на эксплуатационные и объединенные (эксплуатационно- ремонтные). Эксплуатационными называют депо, выполняющие хра- нение, ТО и выпуск ПС на линию. В настоящее время эти депо выполняют, как правило, также и ремонты подвижного состава до ма- лого ремонта ТР-1 включительно. Объединенными называют депо, выполняющие не только ТО, хранение и выпуск ПС на линию, но и все виды ремонтов, включая средние ТР-2 и капитальные КР. В крупных городах, имеющих большой инвентарный парк ПС (до 500—1000 ед. и более), организуют эксплуатационные депо, а для выполнения крупных ремонтов ПС — ремонтные мастерские или за- воды. Иногда ремонт ПС организуют в крупных межобластных ВРМ и ТРМ. В городах, имеющих небольшой инвентарный парк ПС, часто организуют объединенные (эксплуатационно-ремонтные) депо. По принципу организации хранения ПС различают депо с откры- тым и закрытым хранением. Депо с открытым хранением имеют соответственно оборудованную площадку для открытого хранения ПС, депо с закрытым хранением — соответственно оборудованное здание (гараж). При открытом хранении ПС подвергается непосред- ственному воздействию колебаний температуры, атмосферных осад- ков и пыли, сокращающих срок службы окраски кузова, резино- вых и пластмассовых деталей, аккумуляторных батарей и другого оборудования. Открытое хранение ПС при низких температурах приводит к отслаиванию краски, растрескиванию резиновых дета- лей, снижению работоспособности аккумуляторных батарей, а иногда и отказу их (при замерзании электролита), повышенному износу элементов ходовой части и тягового привода благодаря снижению смазывающей способности масел, повышению сопротивления дви- жению и расхода электрической энергии. Поэтому открытое хра- нение ПС менее желательно. Однако устройство и содержание депо с закрытым хранением связано с большими денежными затратами, поэ- тому их проектируют обычно только для северных районов с суровым климатом. Основными подразделениями депо являются (рис. IV.1) отдел эксплуатации, возглавляемый заместителем директора по эксплуа- тации, и производственные подразделения, возглавляемые главным
Рис. VI.1. Примерная организационная структура троллейбусного депо для небольшого города
инженером. Заместителю директора по эксплуатации подчинены отделы движения, сборов, диспетчерская и начальники маршрутов. Отдел движения обеспечивает ПС поездными бригадами (водите- лями и кондукторами), составляет наряды и графики их работы, ведет табельный учет водителей и кондукторов, при отсутствии в Управле- нии службы движения составляет расписания и графики движения ПС на прикрепленных маршрутах. В штате отдела движения нахо- дятся нарядчики бригад, техники по составлению расписаний движе- ния, инспекторы по предупреждению аварий, табельщицы, водители, кондукторы, начальники маршрутов. Отдел сборов хранит и выдает водителям или кондукторам разовые проездные билеты, принимает от них выручку, ведет учет выданных проездных билетов и принятой выручки. В штате отдела находятся кассиры по выдаче билетов, кассиры-приемщики выручки и билетные контролеры. Диспетчерский отдел производит выпуск ПС по расписанию, выписывает и выдает водителям путевые листы и поездные расписа- ния движения, контролирует работу поездов на прикрепленных маршрутах, принимает меры по ликвидации последствий аварий и задержек ПС на линии. В штате диспетчерского отдела находятся старший диспетчер, диспетчер по выпуску, его помощник, диспетчеры конечных станций маршрутов, линейные контролеры движения (при отсутствии в Управлении службы движения). Главному инженеру подчинены профилакторий, цех планово- предупредительных ремонтов, заготовительный цех и обеспечиваю- щие отделы: технический, материально-технического снабжения, главного механика (ОГМ), инженер по технике безопасности (ТБ). Профилакторий обеспечивает содержание ПС в комплектном, опрятном и технически исправном состоянии проведением ЕО, ТОЛ, ТО-2, заявочных (ЗР) и мелких случайных (бесподъемочных) ремонтов (СБПР); полную подготовку ПС к выпуску, оформление книги поезда, которая передается диспетчеру по выпуску, и органи- зацию линейного ремонта (ЛР) подвижного состава. Ему подчинены слесари линейных ремонтных пунктов и скорой технической помощи (СТП) (при отсутствии Центральной восстановительной службы). В штат профилактория входят начальники смен, мастера, нарядчица, слесари (механики, пневматики, кузовщики, электрики) по ТО и ремонту ПС, смазчики, уборщики и мойщики ПС, водители-перегон- щики. Все передвижения вагонов и троллейбусов на территории депо, за исключением передвижений при возвращении их с линии и выпуска на линию, осуществляют водители-перегонщики профилактория. Цех плановых ремонтов (ПР) выполняет малые ТР-1, средние ТР-2 и капитальные КР ремонты ПС (при отсутствии в хозяйстве спе- циальной ремонтной базы), а также крупные случайные (подъемоч- ные) ремонты (СПР). В него входят кузовное и малярное отделения и некоторые мастерские (жестяницко-листоправная, слесарно- арматурная, столярно-деревообделочная и др.). Заготовительный цех (мастерские) выполняет восстановитель- ный ремонт и регулировку агрегатов, аппаратов и деталей механи- ческого, электрического и пневматического оборудования подвиж-
кого состава по заказам цеха ПР и профилактория; создает и поддер- живает оборотный фонд (технологический запас) агрегатов и деталей ПС при агрегатном методе ремонта; изготовляет приспособления, оснастку и нестандартное оборудование для ремонта ПС, запасные части взамен отбракованных при осмотрах и ремонтах ПС; выполняет заказы для других цехов на станочные, кузовные, сварочные и другие работы. В заготовительный цех депо входят слесарно-механическая мастерская со слесарным и механическим отделениями, электро- техническая с электроаппаратным, электромашинным и аккумуля- торным отделениями; агрегатная с пневматическим, редукторным и агрегатным отделениями; горячей обработки металлов с кузнечным, сварочным и термическим отделениями; инструментальная мастер- ская с ремонтным и раздаточным отделениями; шиномонтажная мастерская (в троллейбусных депо). В штат заготовительного цеха входят мастера, рабочие-станочники, слесари-механики, электрики, инструментальщики, кузнецы, рессорщики, транспортные рабо- чие и др. Технический отдел разрабатывает и внедряет технологические процессы осмотров и ремонтов ПС, составляет графики ремонтов, конструирует различные приспособления и нестандартное техноло- гическое оборудование, ведет технический учет работы и неисправ- ностей ПС, паспортизацию и учет пробегов агрегатов и узлов ПС, техническую статистику, разрабатывает организационно-технические мероприятия по повышению качества ТО и ремонтов ПС, снижению внеплановых ремонтов и простоев ПС по технической неисправности, повышению производительности труда на ТО и ремонте ПС, механи- зации тяжелых и трудоемких работ, обеспечению техники безопас- ности на осмотровых и ремонтных работах. В штате технического отдела находятся инженеры, техник по паспортизации и учету, копировщик-архивариус. Отдел главного механика (ОГМ) проводит текущий и капитальный ремонты зданий, сооружений и технологического оборудования депо, энергетического хозяйства, отопительных, водопроводных и канали- зационных устройств и сетей; организует обслуживание котельной, компрессорной и трансформаторных подстанций. В штат ОГМ входят слесари по ремонту технологического оборудования, сантехники, ко- чегары, электромонтеры, столяры, стекольщики, штукатуры, кровель- щики, компрессорщики, телефонисты и др. Отдел снабжения организует материально-техническое обеспе- чение производственных цехов и служб депо необходимыми запасны- ми частями и материалами; составляет заявки на материалы, запас- ные части, оборудование, инвентарь, спецодежду и пр.; получает их и доставляет в депо; организует их хранение и работу складов; контролирует расход материалов на единицу продукции (один ремонт или единицу ПС); заказывает и получает проездные билеты, путевые листы и другие бланки. Депо возглавляет директор, которому на правах единоначалия подчинены все отделы и службы. Директор отвечает за всю работу депо и прежде всего за выполнение Государственного плана по коли-
чественным и качественным показателям пассажироперевозок. Он следит за трудовой и производственной дисциплиной на предприятии, отвечает за сохранность ПС и материальных фондов депо, правильное расходование денежных средств и материальных ценностей, соблю- дение финансовой дисциплины, подбор и расстановку кадров, орга- низацию учебы и воспитание кадров. Кроме главного инженера и заместителя по эксплуатация ему непосредственно подчинены пла- новый отдел, отдел кадров, бухгалтерия, отдел труда и зарплаты (ОТЗ), отдел технического контроля (ОТК), административно- хозяйственный (АХО), инспектор по предупреждению аварий ПС и пожарно-сторожевая охряна (ПСО). Плановый отдел депо составляет годовые, квартальные и месячные планы работы депо, сметы расходов, разрабатывает месячные планы работы цехов и других производственных участков предприятия и др., ведет учет выполнения показателей планов, потерь и выбытия ПС из движения, анализ выполнения планов подразделениями депо, разрабатывает мероприятия по повышению рентабельности работы депо и его отдельных подразделений. Отдел труда и зарплаты разрабатывает и периодически пере- сматривает нормы выработки и расценки на сдельные работы, ведет учет и анализ выполнения норм выработки, показателей социали- стического соревнования, ведет и контролирует правильность рас- четов заработной платы, премий и других выплат в соответствии с законодательством. Отдел технического контроля следит за качеством материалов, изделий и всех видов ТО и ремонтов ПС. Работники ОТК принимают ПС с линии, подписывают путевые листы и наряды на сдельную рабо- ту, выявляют причины брака и разрабатывают меры по его пре- дупреждению, ведут работу по рекламациям к поставщикам и ре- монтным заводам, периодически контролируют сопротивление движению ПСА Производственную структуру и штаты депо определяет в основ- ном парк подвижного состава — вместимость. Трамвайные и трол- лейбусные депо размещают обычно в периферийных районах на сво- бодных площадях. Для уменьшения бесполезных нулевых пробегов ПС в городе целесообразно иметь несколько депо. Однако дробление депо и связанное с этим уменьшение приписанного к ним ПС при- водит к снижению их рентабельности за счет низкого использования технологического оборудования вследствие его небольшой загрузки. С другой стороны, укрупнение депо приводит не только к росту нуле- вых пробегов, но и усложнению их работы. Поэтому количество и оптимальные вместимости депо должны устанавливаться технико- экономическими расчетами по критерию максимальной экономиче- ской эффективности с учетом эксплуатационных, производственных и организационных факторов, а также возможностей получения необходимых земельных участков и их расположения в плане города. Практика проектирования и эксплуатации трамвайных и троллей- бусных хозяйств показывает, что для вновь организуемых трамвай- ных депо с инвентарем до 100 вагонов оптимальная вместимость депо
составляет 100 вагонов с выделением первой очереди строительства на 50 вагонов. При отсутствии посторонней ремонтной базы депо в этом случае должно быть объединенного типа. При инвентаре до 1000 вагонов оптимальная вместимость депо равна 150 -200 ваго- нов. Для крупных и столичных городов с инвентарем более 1000 ваго- нов оптимальная вместимость депо определяется в 250 вагонов. Оптимальные вместимости троллейбусных депо зависят от тех же факторов, что и трамвайных. Для сравнительно небольших городов оптимальными считают депо на 100 троллейбусов, в крупных городах с инвентарем более 1000 единиц — на 250 троллейбусов. В столичных городах, в частности в Москве, имеются трамвайные и троллейбусные депо на 300—400 ед. подвижного состава. Однако эксплуатировать такие хозяйства сложно вследствие трудностей организации бесперебойного выпуска, хранения ПС, маневрирования его на территории депо и т. д. При отсутствии возможностей расши- рения емкость отстойных площадок таких депо часто не соответствует инвентарю, вследствие чего ПС приходится размещать на прилегаю- щих улицах, что не обеспечивает необходимых условий хранения. При наличии в городе до 300 ед. подвижного состава ремонты его целесообразно передавать в областные или межобластные РМ и РЗ, а при отсутствии такой возможности одно из депо делать эксплуата- ционно-ремонтным. При инвентаре до 500 ед. целесообразно пре- дусматривать строительство РМ, а при инвентаре более 1000 ед. — строительство РЗ, а депо делать эксплуатационными. В специализи- рованные РМ и РЗ целесообразно передавать все виды ремонтов ПС, включая малые. Выполнение в эксплуатационных депо малых ремон- тов следует считать принципиально неверным или вынужденным решением, объясняющимся отставанием развития ремонтной базы от роста инвентаря ПС городов. Принципы проектирования генерального плана депо учитывают общие принципы проектирования промышленных предприятий, уста- навливаемые Строительными Нормами и Правилами (СНиП), и технологические процессы организации ТО, ремонта и выпуска ПС на линию. На генеральном плане троллейбусного депо размещают (рис. VI.2) главный корпус 1 с профилакторием, цехом планово- предупредительных ремонтов, мастерскими и вспомогательными помещениями; административный корпус 2 с помещениями отдела эксплуатации, производственно-технического, планового, админи- стративно-хозяйственного и других отделов, общественных организа- ций и т. д.; открытую стоянку троллейбусов 7; контрольно-про- пускные пункты (КПП) 3 (обычно два); материальные склады S; склад горюче-смазочных материалов 9; подземные стоянки 6 электро- каров; очистные сооружения 4 для сточных вод от мойки троллейбу- сов с частичным оборотным водоснабжением (типовой проект 902-2-171); железобетонный заглубленный резервуар 11 для воды емкостью 250 м3 (типовой проект 4-18-841); автоматическую насос- ную станцию 10 противопожарного водоснабжения производительно- стью 300 м3/ч (типовой проект 901-2-53/75); агрегаты и узлы устано- вок 5 реагентного обезвреживания сточных промышленных вод про-
изводительностью до 50 м3/ч (типовой проект 902-2-208). Передви- жение троллейбусов по территории депо организуют в направлении стре- лок с учетом требований техники безопасности и исключения лишних пробегов при передаче с открытой стоянки в главный корпус и с поточ- ных линий осмотра на места заявочного ремонта. В соответствии с принятой схемой передвижения троллейбусов территорию депо обору- дуют контактной сетью. Кроме того, на территории депо организуют зеленые зоны отдыха, открытые спортплощадки и т. д. Иногда предусматривают открытую площадку или отдельный корпус для уборочно-моечных работ с целью отделения мокрых и грязных убо- рочно-моечных работ от осмотрово-экипировочных и ремонтных. Рис. VI.2. Генеральный план троллейбусного депо на 100 троллейбусов ЗиУ-9 с мастерскими ( Размещение помещений на генеральном плане и оборудования в производственном корпусе 1 и административном 2 подчинено зада- чам удобства организации и контроля технологических процессов приемки ПС с линии, передачи его на ТО, расстановки на открытой стоянке и выпуска на линию. Въездные и выездные ворота с контроль- Z но-пропускными пунктами 3 обычно располагают в разных концах земельного участка, но иногда и совмещают. Диспетчерский отдел располагают в торце административного корпуса 2 так, чтобы диспет-
чер по выпуску имел возможность непосредственного наблюдения КПП и открытой стоянки. При отсутствии такой возможности КПП и открытая стоянка должны быть оборудованы соответствующей телевизионной аппаратурой. Движение вагонов и троллейбусов по территории депо должно быть преимущественно односторонним, так как движение задним ходом отличается повышенной опасностью и в соответствии с Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) может производиться только с кондуктором. На открытой площадке должен оставаться свободным один обгонный путь или проезд с кон- тактной сетью, В соответствии с действующими Строительными Нормами и Пра- вилами (СНиП) все производственные, вспомогательные и бытовые помещения депо должны располагаться в одном производственном здании (главном корпусе) прямоугольной формы. Их технологиче- ская планировка (взаимное размещение) должна учитывать техноло- гические и транспортные связи, Строительные нормы, санитарные и противопожарные требования, организацию техники безопасности и охраны труда. Пути перемещения узлов и арегатов ПС с одного производственного участка на другой в процессе ТО и ремонта должны отвечать критерию минимума: 'ЁСЛ = мин, (VI. 1) 4 = 1 где Gi—вес или масса перемещаемых деталей; Ц—путь их тран- спортировки; п — количество перемещаемых деталей, агрегатов и узлов. Производственный корпус представляет собой сборный железо- бетонный каркас со стеновым ограждением из сборных панелей индустриального изготовления с окнами и распашными воротами по периметру, световыми фонарями или без световых фонарей на крыше. Длина производственного корпуса депо зависит от требую- щейся длины поточных линий ЕО и ТО-1 и принимается кратной шагу колонн — б м; ширина зависит от требующихся площадей и выбора пролетов между рядами колонн, которые в соответствии со строительными нормами принимают 12, 18, 24 или 30 м. Желательно, чтобы весь корпус имел пролеты одной ширины. С учетом критерия (VI.1) по ширине производственного корпуса размещают: а) пролет отделений и мастерских, обслуживающих профилакто- рий, где сосредоточивают комнаты уборщиц, мастеров, ремонта касс, а также пескосушильное, аккумуляторное, радиотехническое и маслораздаточное отделения, тепловой узел с насосной, мастер- скую и кладовую профилактория, инструментальную, шиномонтаж- ную и др. Типовым проектом №507-48 (рис. VI.3) предусмотрено размещение в этом пролете бункерной Г, стоянки спецавтомашин У, насосной Ф, компрессорной Ч, теплового узла Ш, главной кладо- вой Щ, аккумуляторной X, инструментальной Э и трансформаторной подстанции Ю. В компрессорной установлены две компрессорные установки 26 типа ВУ-3788, в главной кладовой — мостовой кран 2, 208
Рис. VL3. Планировка и размещение основного технологического оборудования в главном корпусе троллейбусно- го депо на 100 троллейбусов ЗиУ-9 с мастерскими
в инструментальной — сверлильные 7 и точильно-шлифовальные 27 станки; б) профилакторий с поточными линиями ,ЕО и ТО-1 (в ночное время они работают на ЕО, днем — на ТО-1), поточными линиями или стационарными местами ТО-2, заявочных и случайных ремонтов, линией или постом для контрольно-диагностических работ и площад- кой для контроля сопротивления движению троллейбусов методом выбега. Типовым проектом №507-48 предусмотрено размещение в профилактории поточных линий ЕО и ТО-1 с уборочно-моечным отделением Р и осмотрово-экипировочным С, разделенными перего- родкой с воротами. В уборочно-моечном отделении установлены моечные машины 21 типа ТК-12 с вращающимися щетками и осмот- ровые канавы 22. В осмотрово-экипировочном отделении проложены осмотровые канавы 24 с приямками 25. Первый пост оборудован кры- шевым мостиком 23 для осмотра и ремонта токоприемников, послед- ний — канавными домкратами 4 типа Т-34 для вывешивания мостов. ТО-2 и заявочные ремонты проводятся на четырех стационарных местах 3 в другом пролете; в) пролет отделений, обеспечивающих кузовной цех (слесарно- кузовное, обойное, столярное) и заготовительные цеха (моечно- дефектовочное, кузнечно-рессорное и др.), а также не связанных непосредственно с ремонтом ПС (станция очистки промстоков, склад- ские помещения и др.). Типовым проектом № 507-48 предусмотрено размещение в этом пролете кузнечно-термического отделения И с ковочным молотом 11 типа М4132 и мостовым краном 2 грузоподъем- ностью 10 кН; станции очистки промстоков К, моечно-дефектовоч- ного отделения Л с установкой 12 для мойки деталей типа ГДТ 137-000000; механического отделения М с токарно-винторезными станками 13 типов 1М63 и 16К20; сверлильными 7 типов 2М112, 2Н118, 2Н135, фрезерным 14 типа 6Р81Ш, токарно-револьверным 17 типа 1Е365, поперечно-строгальным 16 типа 7В35 и круглошлифовальным 15 типа ЗК12; электротехнического отделения И с испытательной станцией; столярно-обойного отделения О с деревообрабатывающим станком 20 типа К, ленточно-пильным 19 типа ЛС-40-1 и гидро- фильтром 18 типа ГДТ 196-000000; пропиточно-сушильного отделе- ния П. Пролет отделений К, Л, М и Н перекрыт двумя мостовыми кранами 2. Имеется мостовой кран и в пропиточно-сушильном отделении /7; г) пролет отделений и мастерских цеха плановых ремонтов с кузовным и малярным отделениями и заготовительного цеха. В про- лете размещают кузовное отделение Е с ремонтными канавами 6 и ка- навными домкратами 4 для подъемки кузова; слесарно-сборочное отделение Ж со станочным оборудованием (сверлильными станками 7 и 9 типов 2М112, 2Н118 и 2Н135 и балансировочными станками 10 типов МС9.02 и МС9.92) и участок Здля ТО-2 и заявочных ремонтов с ремонтными канавами 8. Малярное отделение с обеспечивающими помещениями по типовому проекту № 507-48 размещено в следующем пролете главного корпуса. Оно имеет пост А подготовки троллейбу- сов к окраске, пост сушки Б с терморадиационной сушильной
установкой / типа ГДТ 184-000000, пост окраски В с канавой <?, шлюз Г и доделочно-сдаточное место Д с осмотровой канавой 5 и канавными домкратами 4 для вывешивания мостов. При этой же принципиальной схеме размещение производствен- ных помещений в производственном корпусе может быть и другим. Ремонтные мастерские нужно размещать так, чтобы они были близко расположены и к цеху плановых ремонтов, и к профилакторию; компрессорную станцию — в центре воздухоразбора; насосную — в центре нагрузок основного водопотребления; кузницу, главную кладовую и столярно-обойную — у наружных стен корпуса, так как они должны иметь наружные выходы; в здании депо должны быть предусмотрены удобные продольные и поперечные проходы и про- езды. Недостатками типового проекта № 507-48 являются отсутствие в профилактории площадей для размещения контрольно-диагностиче- ских постов, размещение уборочно-моечного отделения на одних линиях с осмотрово-экипировочными, отсутствие площадки для контроля сопротивления движению троллейбусов методом выбега. Проектирование трамвайных и троллейбусных депо производится в соответствии с «Нормами технологического проектирования трам- вайных и троллейбусных депо» Государственного института по про- ектированию дорожно-транспортных сооружений МЖКХ РСФСР (ГИПРОКОММУНДОРТРАНС). Нормативы численности и функции инженерно-технических ра- ботников и служащих трамвайных и троллейбусных депо установ- лены «Типовыми укрупненными нормативами численности инженер- но-технических работников и служащих управлений и депо (парков) городского транспорта системы Министерства жилищно-коммуналь- ного хозяйства РСФСР», введенными в действие в 1976 г. В соответ- ствии с ними депо делят на две категории: I — с общим плановым пробегом ПС (в приведенных единицах) свыше 20 млн. км/год; II — с общим плановым пробегом ПС до 20 млн. км/год. Нормативы численности производственных рабочих и водителей-перегонщиков определяются по «Временным нормативам численности рабочих пб ремонту и обслуживанию подвижного состава, энергохозяйства и трамвайного путевого хозяйства городского электротранспорта» МЖКХ РСФСР. . § VI.2. Ежедневное обслуживание подвижного состава Ежедневное обслуживание (ЕО) подвижного состава ГЭТ выпол- няют в ночное время после возвращения с линии. Цель ЕО— подго- товка трамвайных вагонов и троллейбусов к утреннему выпуску. Основными работами ЕО являются уборочно-моечные и экипировоч- ные, которые дополняют общим осмотром ПС и проверками действия его основных узлов и устройств, определяющих безопасность движе- ния. Большая часть трудоемкости ЕО (до 60 чел-мин на единицу ПС) отводится на уборочно-моечные работы. Уборка кузова и кабины водителя внутри предусматривает очистку от грязи и подметание по- ла; протирку влажной, а затем сухой тряпкой потолка и бортов
салона, перегородки кабины водителя, касс, сидений и спинок пасса- жирских диванов, дверей, поручней и державок, ограждений окон, оконных стекол. Трудоемкость этих работ при ручной уборке состав- ляет около 40 чел-мин. Их механизация весьма трудна и до сих пор практически не решена. Для очистки пола используют стационарные и переносные пылесосы, но они не позволяют удалить с пола уплотнен- ную грязь, которую приходится счищать скребками и щетками. Уборка кузова снаружи предусматривает промывку овалов крыши, боковых и торцевых стен с последующей протиркой сухой фланелью стекол салона и кабины водителя, фар, подфарников, указателей поворота, стоп-сигналов и маршрутных фонарей. При промывке кузова струей воды в водяной пленке, смачивающей по- верхность, остаются мелкие частицы пыли, которые при высыхании оставляют на поверхности кузова матовый серый налет. Удалить эту пленку можно только в результате механического воздействия щетками. Грязь не только портит внешний вид кузова, но и раз- рушает окраску. Мойка продлевает срок службы окраски, хотя меха- ническое воздействие щеток при мойке способствует ее разрушению. Обычно кузов моют машиной с вращающимися щетками ста- ционарной установки, через которые вагон или троллейбус проходит самоходом с низкой скоростью. До сих пор не решена проблема меха- низированной мойки торцов кузова и овалов крыши, которые обычно промывают вручную. Экономическая эффективность механизации процесса мойки кузова сравнительно невелика (экономия расходов составляет порядка 1—3% ), но она облегчает тяжелый труд мойщиц и уменьшает простой ПС на уборочно-моечных работах. Для улуч- шения качества мойки и повышения сохранности окраски концы кап- роновых нитей вращающихся щеток полезно делать в виде бахромы. Расход воды на мойку единицы ПС ГЭТ составляет 300—400 л, поэтому возникает проблема экономии расхода воды. Использование моющих растворов (сульфанола, моющих порошков), уменьшаю- щих силу поверхностного натяжения водяной пленки, образующейся на обмываемой поверхности, позволяет снизить расход воды пример- но в полтора-два раза. Значительно повышает эффективность мойки и снижает расход воды повышение ее напора (давления), а также применение устройств оборотного водоснабжения. Свободный напор водопроводной магистрали 0,2—0,4 МПа (2—4 кгс/см2) для эффективной мойки недостаточен. Повышение давления воды до 1,2—2,5 МПа с использованием насосов высокого давления (вихре- вых, центробежных и др.) позволяет снизить расход воды на мойку в два-три раза. Более эффективна мойка подогретой водой, но при этом разность температур воды и обмываемой поверхности не должна превышать 18—20°С. Более высокие перепады температур могут вызывать разрушение окраски. Поэтому в зимнее время при температуре наружного воздуха ниже 8—10°С ПС не моют и он име- ет иногда неопрятный вид. Капли воды, оставшиеся на кузове после мойки, необходимо сдувать или вытирать, так как они оставляют следы, портящие вид поверхности, и улавливают пыль из воздуха. До сих пор не решен вопрос механизации очистки ходовых час-
тей ПС ГЭТ, которая выполняется вручную скребками и щетками. Применение обмывки струей воды здесь недопустимо из-за опасно- сти попадания воды в электрооборудование. Уборочно-моечные посты устанавливают на поточных линиях ЕО и ТО-1 (рис. VI.3, отделение Р) либо выносят на специальную поточ- ную линию уборки и мойки ПС. В первом случае уборочно-моечные посты предшествуют осмотрово-экипировочным; убор очно-моечное отделение отгораживается от осмотрово-экипировочного стеной с воротами и состоит обычно из двух постов: 1 — уборки кузова внутри и оттаивания ходовых частей в зимнее время (пост оборудуется калориферными установками, подающими под ходовые части воздух, нагретый до 60—70°С) и 2 — поста наружной мойки с вращающими- ся щеточными барабанами. Достоинство этого решения — сведение к минимуму перегонок ПС по территории депо. Вместе с тем оно не обеспечивает высокого коэффициента использования уборочно- моечного оборудования, требует его дублирования на всех поточных Рис. VI.4. Поточная линия уборки и мойки трамвайных вагонов линиях осмотра, связано с нежелательным соседством мокрых и грязных уборочно-моечных процессов с осмотрово-экипировочными и не дает возможности обеспечить уборочно-моечные отделения пол- ным комплектом необходимого оборудования из-за стесненности площадей. На поточных линиях уборочно-моечные работы рассредо- точивают на трех-четырех постах, что позволяет более глубоко специализировать и оснастить их необходимым оборудованием. Обычно уборочно-моечная линия состоит из трех постов (рис. VI.4): А — оттаивания, продувки и уборки, выделенного в изолированном помещении, Б — мойки, В — сушки. Через систему трубопроводов на посту А от калориферной установки 11 подают на ходовые части на- гретый до 65°С воздух. После оттаивания ходовые части и оборудо- вание, расположенное под кузовом, очищают струей сжатого воздуха под давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2) шлангами с наконечниками. Загрязненный воздух удаляют вытяжной вентиляцией 2. Для удоб- ства продувки ходовых частей и оборудования в помещении поста А устраивают канавы 1 и платформы 3 на уровне пола кузова. После оттаивания и продувки на посту А выполняют уборку кузова внутри с использованием стационарной пылесосной установки 10, шланги от которой затягивают в кузов. На посту Б размещены эмульсионная установка 4 для приготовления мыльной эмульсии, эмульсионные колонки 9 для нанесения эмульсии на боковые поверх- ности кузова, моечные машины 8 с вращающимися щетками для рас- тирания эмульсии с малой подачей воды и колонки 7 для струйной
обмывки кузова подогретой до 40°С водой. Пост В оборудован колонками 6 сжатого воздуха и колонками 5 подогретого воздуха (65°С), которые используются для обдувки и сушки вымытой по- верхности кузова. Контактная сеть в помещениях постов Б и В пита- ется напряжением 115 В постоянного тока от двигательно-генера- торной установки или статического преобразователя. Это обеспе- чивает передвижение ПС на постах Б и В с небольшой постоянной скоростью. Сеть секционирована и включена в систему автоматиче- ского управления, обеспечивающего автоматическое включение и отключение всех технологических установок. Помимо убор оч и о-моечных работ при ЕО проводят экипировку ПС: засыпку песка в песочницы, проверку и доливку масла. При не- Рис. VI.5. Схемы контроля давления токоприемников на контактные про- вода: а ~~ ручным пружинным динамометром; б автоматического реохордным датчиком сопро- тивления при проходе троллейбусом контроль- ной площадки; в — автоматического индуктив- ным датчиком обходимости заменяют марш- рутные указатели и знаки. Об- щая трудоемкость работ по эки- пировке составляет около 2 чел-мин. Условия работы троллейбу- сов на линии более тяжелы по сравнению с ПС трамвая. Кро- ме того, работа в общем потоке транспорта без специальных направляющих путевых уст- ройств предъявляет к троллей- бусам повышенные требования надежности по условиям без- опасности движения. Поэтому в ЕО троллейбусов включают добавочные работы по контро- лю состояния кузова, электри- ческого, механического и пнев- матического оборудования. Кузовные работы занимают в общей трудоемкости ЕО трол- лейбусов около 24 чел-мин и ограничиваются проверкой комплектности (наличия всех необходимых элементов обору- дования); состояния и крепле- ния (исправности) диванов, касс-полуавтоматов и компо- стеров, обшивки и др. Такие же работы должны проводиться и при ЕО подвижного состава трамвая. Работы по электрооборудо- ванию включают проверку сек- венции, действия двигатель- вентилятора, электрических пе-
чей системы отопления (в зимнее время), стеклоочистителей, высо ковольтного автоматического выключателя и всех других выключа- телей электрических цепей, тумблеров, стеклообогревателей, цепей освещения, световой и звуковой сигнализации, приводов дверей, пусковых и тормозных педалей и т. д.; контроль давления токоприем- ников на контактные провода и токов утечки. Общая их трудоем- кость составляет около 40 чел-мин. Проверка секвенции представляет собой проверку порядка (последовательности) включения и отключения контактов и блокиро- вок электрических аппаратов при ходе педали контроллера на вклю- чение и отключение. Ее осуществляют визуальным наблюдением при открытых кожухах контакторных панелей. Контроль давления Р токоприемников 1 на контактные провода 2 осуществляют вручную пружинным динамометром Д (рис. VI.5, а) или автоматически. Автоматические установки для контроля давле- ния токоприемников на контактные провода в настоящее время не стандартизованы. На рис. VI.5, б показана схема динамометрической установки с пружинным реохордом. В ней отрезок контактного про- вода 2 зафиксирован в скользящих зажимах 4, укрепленных на жест- ких конструкциях перекрытия профилактория. На этот отрезок контактного провода опираются салазки 3, поджимаемые к контакт- ному проводу натянутой пружиной 6 через трапециевидную систему рычагов 7. При проходе головки токоприемника ее щечки отжимают салазки 3 вверх, преодолевая сопротивление пружины 6. Величина подъема салазок пропорциональна давлению токоприемника на кон- тактный провод. При подъеме салазок пружина 9 подтягивает трос 5 и перемещает движок 8 реостата R, изменяя электрическое сопротив- ление измерительной цепи. Амперметр А градуирован в единицах давления токоприемника на контактный провод. В схеме рис. VI.5, в использован индуктивный датчик. Отрезок контактного провода зафиксирован в зажимах 10, с которыми конструктивно связаны пружины 11, поджимающие к контактному проводу салазки 3, и катушка 14 индуктивного датчика. Его сердечник 13 связан с салаз- ками 3 штоком 12. При подъеме салазок головкой токоприемника сердечник 13 входит в катушку 14 и меняет ее полное сопротивление. Амперметр А градуирован в единицах давления токоприемника на контактный провод. Используя контактные амперметры, можно за- действовать их в схему контроля давления токоприемников на кон- тактные провода по принципу «годен — не годен» с соответствую- щей звуковой и световой сигнализацией или контролировать чис- ленную величину давления токоприемников визуально и с выдачей результата на печать. Важное значение, определяющее безопасность пользования троллейбусом, имеет контроль токов утечки, который по действую- щим нормам не должен превышать 3 мА при напряжении в контакт- ной сети 550 В. Повышенный ток утечки сигнализирует о плохом состоянии изоляции электрических цепей троллейбуса, которое приводит к попаданию пассажиров под напряжение при посадке и высадке.
Рис. VI.6. Схема контроля токов утечки троллейбусов миллиампер- метром При ручном контроле токов утечки используют обычно ста- ционарно установленные щеточ- ные токосъемники 2, скользящие при проходе троллейбуса по алю- миниевым декоративным профи- лям 2 кузова (рис. VI.6). При на- личии на кузове потенциала в цепи миллиамперметра мА появляется электрический ток. Техника заме- ров состоит в следующем. Пер- вый замер тока утечки производят при полностью введенном реоста- те, чтобы предупредить перегорание мА при большом токе утечки. Если при этом стрелка миллиамперметра стоит на нуле, то реостат выводят и замеряют ток утечки. Одновременно фиксируют показание вольтметра V. Если напряжение сети U отличается от номинально- го Uном = 550 В, то расчетный ток утечки /ут р определяют по формуле /ут.Р = /ут.3(^/<ЛоИ), (VI.2) где /утз — замеренный ток утечки, мА; U — замеренное напряжение контактной сети, В. Расчетный ток утечки не должен превышать 3 мА. Для автоматизированного контроля токов утечки производствен- ным объединением Главмосгортранса выпускается сигнализатор ПСТ-4 (рис. VI.7, а), состоящий из прибора ПСТ-4-010, кнопочного поста КП, щеточного устройства Щ, светового табло ТС, соединенных щеточными разъемами. Потенциал с кузова или шасси троллейбуса, проходящего через контрольный пост, снимается щеточным устрой- ством Щ. Прибор ПСТ-4-010 состоит из двух гальванически развя- занных блоков: высоковольтного с двумя преобразователями тока утечки и низковольтного. Низковольтный блок питается переменным напряжением 220 В промышленной частоты. Он имеет две уставки — на 3 мА и 15—20 мА и обеспечивает сравнение тока утечки с этими уставками. При превышении током утечки 3 мА на световом табло загорается желтый сигнал. При токе утечки 15—20 мА включается красный сигнал и электрический звонок. Прибор обеспечен релейной защитой от перегрузки. При полном пробое изоляции троллейбуса она отключает прибор от щеточного устройства, предупреждая пере- грузку элементов электронной схемы. Существенный недостаток применяемых методов и приборов экспресс-контроля токов утечки состоит в том, что они не позволяют найти конкретную точку утечки и прогнозировать ожидаемое изме- нение сопротивления изоляции электрических цепей троллейбуса. Углубленная диагностика сопротивления изоляции требует подклю- чения контролирующих приборов к ряду контрольных точек электри- ческой схемы троллейбуса и характеризуется поэтому повышенной трудоемкостью. Для ее снижения используют специальные диагно- стические установки. На рис. VI.7, б показана схема диагностической установки углубленной диагностики токов утечки, разработанной инженером В. Ф. Чичибабой (Главмосгортранс). Она состоит из бло-
ков питания БП, электронного переключателя БЭП, стабилизации параметров БС, порогового и измерительного устройств БПИУ, формирования уставок порогового устройства БУ ПУ, переключателя цепей токов утечки БПЦУ, сигнализации и памяти БСП и управления контактной сетью БУКС. Установка подключается к контрольным точкам 1, 2,,.., п электри- ческой схемы троллейбуса и напряжению 220 В промышленной частоты. Блок управления контактной сетью БУКС обеспечивает установку всех цепей электрической схемы троллейбуса под потен- циал положительного провода контактной сети. Диагностическая установка ускоряет поиск цепей со слабой изоляцией и позволяет прогнозировать надежность изоляции электрооборудования. Рис. VI.7. Приборы контроля токов утечки на троллейбусах: а — схема порогового сигнализатора ПСТ-4; б — схема диагностической установки В. Ф. Чнчибабы для углубленной диагностики токов утечки Работы по механическому оборудованию при ЕО троллейбусов состоят в проверке люфтов, состояния и крепления элементов руле- вого управления; действия тормозов при вывешенных ведущих и управляемых мостах; работы компрессора, тормозного крана, гидро- насоса рулевого управления; состояния подвесок ведущих и управ- ляемых мостов, шин и давления в них; отсутствия утечек сжатого воз- духа и течи масла в компрессоре и редукторе и др. Общая трудо- емкость их составляет около 40 чел-мин. Производительность компрессора проверяют по величине отрезка времени, требующегося для наполнения резервуаров пневматической системы сжатым воздухом до отключения двигателя компрессора регулятором давления. Работу пневматической системы проверяют при полностью нажатой тормозной педали. Давление в пневматиче- ской системе троллейбуса ЗиУ-9 ниже 0,65>МПа (6,5 кгс/см2) и выше 0,9 МПа (9 кгс/см2) указывает на необходимость регулировки регу- лятора давления. Давление в тормозных цилиндрах выше 0,45 МПа (4,5 кгс/см2) при полностью нажатой тормозной педали указывает на необходимость регулировки ее хода. В каждом ЕО из воздушных резервуаров спускают накопившийся конденсат. В холодную погоду перед этой операцией пневмосистему- продувают горячим воздухом для размораживания льда, накопившегося в пневматических прибо-
pax. Отсутствие утечек сжатого воздуха из пневматической системы устанавливают по скорости падения давления, которая не должна пре- вышать 0,01 МПа/с [0,1 кгс/(см2 • с)]. Особое внимание при контроле механического оборудования обра- щают на состояние узлов, определяющих безопасность движения: рулевого управления, тормозов, ходовых колес. В каждом ЕО прове- Рис. VI.8. Контроль давления воз- духа в шинах пневматических колес троллейбуса без вскрытия вентилей методом вдавливания штока гидро- цилиндра в боковину шины: а зависимость пробега тип от внутрен- него давления; б — схема контроля давле- ния методом вдавливания; в — общий вид установки в момент контроля ряют затяжку гаек крепления колес, давление в шинах. Мосты вывешивают для проверки люф- тов в ступицах и действия механических тормозов. Отсут- ствие люфтов устанавливают покачиванием колес от руки, действие механических тормо- зов ведущего моста — по «сры- ву сцепления» (началу враще- ния колес) при включении ТЭД на первых позициях контролле- ра управления при затормо- женных колесах или по быст- роте «схватывания» (останов- ки) вращающихся колес. Об эффективности действия ме- ханических тормозов управ- ляемых колес судят по невоз- можности проворачивания их в заторможенном состоянии от руки. В настоящее время боль- шинство работ ЕО практиче- ски не механизировано. Общая трудоемкость ЕО троллейбусов составляет около 160 чел-мин на один троллейбус или 13 600 чел-мин на каждые 100 ед. инвентарного пассажир- ского парка троллейбусов при коэффициенте выпуска ав = = 0,85. При восьмичасовом ра- бочем дне для обслуживания такого количества троллейбусов нужно иметь в депо примерно 28 человек явочных рабочих. Общим направлением меха- низации работ ЕО является внедрение контрольно-диагно- стических установок для про- верки давления сжатого возду- ха в шинах колес без вскрытия
вентилей, токов утечки, давления токоприемников на контактные провода, углов установки управляемых колес и эффективности тормозов. Использование этих установок позволяет значительно повысить эффективность контроля и объективность оценки состоя- ния ПС для линейной работы, но практически не снижает трудоем- кости ЕО. Механизация работ ЕО снижает простои и возвраты ПС с линии по причине технических неисправностей, увеличивает его ресурс и снижает общие затраты на ТО и ремонт благодаря более полному устранению неисправностей, приводящих к ускоренному износу элементов оборудования в эксплуатации. Контроль давления сжатого воздуха в шинах ходовых колес осу- ществляют при ЕО визуально по просадке колеса или ударом по боко- вине шины. Этот контроль неэффективен, так как при осмотре дает возможность установить только разрывы протектора и другие види- мые дефекты шин. Между тем даже незначительные колебания дав- ления сжатого воздуха в шинах существенно влияют на их износ и сопротивление движению. Зависимость между давлением р сжатого воздуха в шине и ее пробегом /ш такова (рис. VL8, а), что при снижении давления на 10% относительно номинального пробег шины сокращается на 5%, а при снижении давления на 40% он составляет всего 60% номинального [16]. Просадка шины под нагрузкой кузова меняется при этом незначительно. Достаточно эффективным является контроль давления воздуха в шинах по деформации вдавливания в боковину шины штоков 2, 4 гидроцилиндров 1, 5 (рис. VI.8, б) калиброванным усилием Р. Рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры 1, 5 от гидронасоса 7 через распределитель 8. Гидронасос приводится во вращение электродвигателем 6. Давление в гидросистеме, определяющее ве- личину усилия Р, контролируется манометром М, а давление сжатого воздуха в шине 3 — датчиком 9 перемещения штока (рис. VI.8 в). Точность контроля давления воздуха в шинах достаточно высокая (погрешность 8—10%), поскольку их деформация более чем на 85% определяется не жесткостью каркаса, а давлением воздуха в шине. Большое влияние на безопасность движения троллейбусов оказы- вает эффективность действия тормозов. При слабых тормозах увели- чивается тормозной путь и опасность наездов на впереди стоящий транспорт и пешеходов. При неправильно отрегулированных тормо- зах правых и левых передних и задних колес повышается опасность заноса троллейбуса на скользкой дороге. Контроль действия тормо- зов при ЕО по «схватыванию» вращающихся вывешенных колес при включении пневматического привода, «срыву сцепления» при вклю- чении ТЭД на первых пусковых позициях или невозможности прово- рота заторможенного колеса от руки не эффективен. Поэтому ин- струкциями по приемке троллейбусов водителями предусмотрен контроль действия тормозов на нулевом рейсе при выезде троллей- буса на линию. Однако и этот контроль недостаточно эффективен, поскольку не позволяет оценить распределение тормозных сил по колесам. Полный контроль тормозов возможен только на тормозных стендах с беговыми барабанами (рис. VI.9). В инерционном стенде
(рис. VI.9, а) при пуске ТЭД троллейбуса в маховиках 2 накаплива- ется запас кинетической энергии. Торможение троллейбуса на стенде при включенных электромагнитных муфтах 6 позволяет определить общую эффективность тормозов — тормозной путь и среднее тормоз- ное замедление троллейбуса. Торможение при выключенных муфтах 6 дает возможность оценить эффективность действия каждого колес- ного тормоза в отдельноости. В инерционном стенде с беговыми бара- банами на одну ось (рис. VI.9, б) эффективность действия тормозов проверяют последовательно на управляемом и ведущем мостах. Однако применение динамических инерционных стендов на ЕО огра- простоя. ничено установленными нормами 4 Рис. VI.9. Схемы тормозных стендов с беговыми барабанами: а — инерционный на две оси с приводом от ТЭД через ведущие колеса троллейбуса; б —- на одну ось с приводом от специальных электродвигателей; 1 — беговые бараба- ны; 2 — маховик; 3 — цепная передача; 4 — передаточный вал со шлицевым соедине- нием; 5 — межосеэой редуктор; 6 — электромагнитные муфты; 7 — редуктор; 8 — электродвигатель Диагностика рулевого управления на ЕО сводится к проверкам окружного и продольного люфтов рулевого колеса, состояния и крепления рулевых тяг и рычагов, работы систем гидроусилителя руля. Для полной оценки работы рулевого управления этих проверок недостаточно, но более глубокий контроль его требует использования специальных стендов, применение которых на ЕО не оправдывается. Для экипировки вагонов сухим песком в трамвайных депо* пре- дусматривают склады сырого и сухого песка, пескосушилки и песко- снабжающие установки. Для надежной работы песочниц должен использоваться кварцевый песок с ограниченным содержанием примесей, нормируемой влажности и размеров зерен. Известковых примесей в песке должно быть не более 12%, глины — не более 3%, прочих — не более 5%. Сухой песок должен иметь влажность не более 3%, размеры зерен не более 1,2 мм и не менее 0,1 мм. Примеси и повышенная влажность способствуют слипанию и смерзанию зерен песка в зимнее время, которые приводят к отказам песочниц. Склады * Применяют песок и на троллейбусах Тр8 и Тр9 — «Шкода» ЧССР.
и устройства пескоснабжения рассчитывают по расходу песка 2,5 м3 в год или суточному рас- ходу 0,007 м3 на один четырех- осный трамвайный вагон в дви- жении. Основной расход песка приходится на 6—7 месяцев в году (осенний и весенний пе- риоды) . Для сушки песка использу- ют сушильные печи. Наиболее предпочтительны вибрационные печи (рис. VI.10). В кирпич- ной камере 1 печи сжигают то- почный мазут. Сырой песок Рис. VI. 10. Вибрационная печь для сушки песка засыпают через бункер 3 в стальной корпус 7, внутри которого находятся стальные листы 6 с заслонками 2. Корпус 7 опирается на пружины 12 и устройство с гайкой 10 и пружиной 9, регулирую- щее наклон корпуса 7 в сторону приемника сухого песка с ситом 5. На корпусе 7 устанавливают механический вибратор 11 или вибра- тор 4 электромагнитного действия, создающий тряску для пере- мешивания песка в процессе сушки. Топочные газы отходят в вытяжную трубу 5. Производительность этой установки — 2— 2,5 м3/ч сухого песка при расходе топочного мазута 20 кг/ч. При ручной засыпке в профилактории на междупутьях устанав- ливают ящики для суточного запаса сухого песка. Засыпка песка в песочницы вручную совком из ведра трудоемка. Поэтому в современ- ных депо пескораздача механизирована. В пескораздаточных при- меняют установки для вентиляторной и выжимной пескораздачи, а в профилактории — пескораздаточные бункера с резиновыми рука- вами. Транспортирование песка при вентиляторной пескоподаче осуществляется сжатым воздухом от вентиляторов высокого давле- ния на расстояние не более 70 м.-При расстояниях 100—200 м исполь- зуют установки для выжимной пескоподачи (рис. VI.И). Песок засыпают в выжимные баки 8, соединенные через воздушный резер- вуар — аккумулятор 7 с компрессором 2. Воздух засасывается в компрессор через фильтр 1 и проходит через обратный клапан 3 и конденсатор 4 в аккумулятор 7, на крышке которого установлен предохранительный клапан 5 и манометр 6. При загрузке бункеров 9 сжатый воздух из резервуара 7 через конденсатор 4 поступает в выжимные баки 8 и поднимает песок в бункера 9, откуда он самотеком спускается по трубам в приемные раздаточные рукава 10 с наконеч- никами. Экипировщик затягивает рукав в вагон до песочницы. Работа установки автоматизирована. При заполнении бункеров до опреде- ленного уровня подача песка автоматически прекращается, а при снижении запаса песка — автоматически включается. Работы ЕО начинают обычно в 22 ч, когда с линии после вечернего часа пик возвращается в депо достаточное количество ПС, и продол- жают до 6 ч утра.
Работы в профилактории с введенной контактной сетью связаны с опасностью поражения электрическим током при мойке и работе на крыше, а также опасностью травматизма при передвижениях вагонов и троллейбусов на потоке. Рабочие бригады должны оповещаться о начале и окончании рабочего такта и о наличии в контактной сети напряжения различного рода сигнальными устройствами. Профи- лакторий должен быть обеспечен устройствами для снятия напряже- ния с контактной сети и предупреждения произвольного передвиже- ния осматриваемого ПС по рабочим зонам при наличии в ней напря- жения. Устройствами безопасности в профилактории управляет диспетчер или дежурный мастер потока. Рис. VI.И. Принципиальная схема выжимной пескоподачи профилакто- рия трамвайного депо В уборочно-моечном отделении, где моечные работы связаны с опасностью поражения электрическим током, контактную сеть сек- ционируют секционными изоляторами (СИ) и на время моечных работ отключают (рис. VI. 12, а). При движении троллейбусов через моечную установку самоходом прикасание к троллейбусу запрещено. С устройством для снятия напряжения с контактной сети должна быть сблокирована электрическая сигнализация для оповещения работающих о начале и окончании моечных работ. Ручной выключа- тель Р1 установки безопасности должен быть нормально замкнут. Зеленая лампа 3 горит при невозбужденной катушке контактора Л, т. е. при снятом напряжении с секционированного участка при мойке и уборке вагонов. По окончании мойки и уборки диспетчер нажимает кнопку А, катушка контактора К возбуждается и его контакты КЗ замыкают секционный изолятор. Одновременно загорается красная лампа Кр и гаснет зеленая 3, а также подается звуковой сигнал Г, предупреждающий работающих о наличии напряжения в контактном проводе и подготовке поезда к передвижению на следующий рабо- чий пост. Ручной выключатель Р2 замыкают при неисправности электрической схемы безопасности. Кнопка Б служит для аварийного снятия напряжения с контактной сети. Устройство безопасности в осмотрово-экипировочном отделении профилактория (рис. VI. 12, б) должно обеспечивать наличие напря-
жени я в контактном прово- де, но ограничивать величи- ну потребляемого тока так, чтобы исключить возмож- ность произвольного пере- движения ПС на поточных линиях без разрешения дис- петчера или дежурного мас- тера. Наличие напряжения в контактном проводе необхо- димо для обеспечения работы слесарей-электриков, кото- рые должны проверять цепи освещения, отопления и вспо- могательных электрических машин: двигателя компрес- сора, двигателя вентилятора и др. Для этой цели достато- чен ток 20 — 25 А, который для передвижки вагонов мал. В соответствии с этим кон тактный провод в осмотрово- экипировочном , отделении секционируют двумя СИ и через ручной выключатель Р1 соединяют с плавким пре- дохранителем П на 25 А, ко- торый шунтируют контакта- ми К1 контактора К. Для Рис. VI. 12. Принципиальные схемы без- опасности в уборочно-моечном (а) и ос- мотрово-экипировочном (б) отделениях трамвайного депо подачи предупредительного сигнала, требующего прекра- щения работ на потоке, дис- петчер нажимает кнопку А. При этом включается гудок Г и через контакты нормально замкнутой кнопки С ставится под напря- жение катушка реле 1Р. Контакты 1Р2 этого реле шунтируют кнопку А, а контакты JPJ подготавливают к включению цепь катушки кон- тактора К. Затем с некоторой выдержкой времени диспетчер нажи- мает кнопку В. Через замкнутые контакты 1Р1 включаются катушки контактора К и реле 2Р. Включение контактора К обеспечивает возможность передвижения вагонов на потоке, так как его контакты А/ шунтируют предохранитель П. При включении реле 2Р контакты 2РЗ размыкают цепь питания зеленых ламп 3, а контакты 2Р2 вклю- чают красные лампы /(р на пульте диспетчера и в осмотровых кана- вах. По окончании передвижения вагонов диспетчер нажимает кнопку С, которая обесточивает реле 1Р, 2Р и катушку контактора /С Контакты К1 размыкаются, красные лампы Кр гаснут, а зеленые 3 загораются, разрешая работы на потоке. Ручной выключатель Р2 предназначается для замыкания секционного изолятора СИ при неисправности схемы безопасности.
В уборочно-моечном и осмотрово-экипировочном отделениях профилактория троллейбусного депо секционируют оба контактных провода — положительный и отрицательный. § VI.3. Первое техническое обслуживание В отличие от ЕО, который выполняют по системе непрерывной рабочей недели в течение всего года (выходные дни предоставляются рабочим ЕО по скользящему графику), первое техническое обслу- живание (ТО-1) проводят по системе пятидневной рабочей недели с двумя общими выходными днями. При наличии в депо нескольких поточных линий ТО-1 инвентарный парк ПС делят между ними поровну и закрепляют за комплексными бригадами с целью облегче- ния контроля и повышения ответственности за качество осмотровых и ремонтных работ. Передачу ПС в ТО-1 осуществляют по графику, который составляют с учетом принятого межосмотрового периода, условий работы ПС на линии, режима работы и прикрепления ПС к водителям. В суточном графике поступления ПС в ТО-1 указывают номера вагонов или троллейбусов, подлежащих осмотру, время их возвращения в депо, согласованное с расписанием движения, и время выпуска из депо после выполнения ТО-1. Аналогично составляют месячные планы-графики поступления ПС в ТО-1. В системе ТО и ремонтов МЖКХ РСФСР ТО-1 выполняют с меж- осмотровым периодом в семь календарных дней. Весь наличный ПС делят на группы по числу поточных линий ТО-1 и в каждой группе на пять частей. В каждый рабочий день назначают в ТО-1 одну пятую часть ПС, прикрепленного к каждой поточной линии с учетом пробега и графика работы водителей. Однако применяют и другие системы ТО с межосмотровым периодом ТО-1, равным 15 дней (в частности, в прибалтийских республиках). Увеличение межосмотрового периода ТО-1 при пропорциональном увеличении времени простоя позволяет существенно повысить качест- во осмотровых работ и снизить возвраты ПС с линии по причине технических неисправностей, повысить коэффициент выпуска ПС и время его линейной работы, снизить загрузку и даже высвободить часть поточных линий ТО-1 для выполнения других ремонтных работ. Возможность увеличения выпуска связана в этом случае с возможностью уменьшения количества ПС, оставляемого в депо для обеспечения ТО-1 в утренние часы до начала съема с линии после утреннего часа пик. Необходимость оставления части ПС в депо для обеспечения ТО-I в утренние часы определяется тем, что работа поточных линий ТО-1 начинается обычно в 8ч утра, а возврат ПС в депо после утреннего часа пик — после 10 ч. Для обеспечения работы ремонтников с 8 до 10 ч утра, т. е. примерно в течение АГ—2 ч, в депо нужно оставлять A2VKno единиц ПС на каждую поточ- ную линию технического обслуживания: ААКЛ0 = АГ/т+ 1, где т — такт поточной линии.
Пример VI.I. Если, например, т = 20 мин, то при Л7’^2 ч = 120 мин по- лучим ДЛ\11О = 7 поездов на каждую поточную линию ТО-1. Увеличение такта вдвое до т = 40 мин дает возможность получить ЛЛ'К1|() = 4, т. е. уменьшить количество ПС, оставляемого в депо в утренние часы пик для обеспечения ГО-1 на (1—4/7)100 — 43%. Повышение качества ТО-1 способствует повышению экономиче- ской эффективности всей системы ТО и ремонтов ПС, так как низкое качество ТО-1 приводит к увеличению количества случайных ремон- тов и объемов работ, выполняемых на ТО-2 и других плановых ремонтах. Поэтому ТО-1 является основным звеном в системе ТО и ремонта подвижного состава ГЭТ. Около 50% всех работ по осмотрам и ревизии ПС выполняют на оборудовании, расположенном под кузовом. Рабочие места для бригад, занятых осмотром и ревизией подкузовного оборудования (осмотровые и ремонтные канавы), должны обеспечивать выполнение работ в удобном положении. В настоящее время их делают из бетон- ных блоков на бетонном основании (рис. VL13). Для стока воды и грязи дно осмотровой канавы делают с уклоном 0,008 в поперечном и 0,01 в продольном направлениях и приямками, соединенными с канализацией. Боковые стены осмотровой канавы 4 профилактория трамвайного депо (рис. VI.13, а) облицовывают глазурованными керамическими плитками. Вдоль канавы укладывают деревянные брусья 3 или двутавровые балки, к которым крепят рельсы 2. В стенах предусматривают ниши для размещения приборов освещения, ото- пления, деталей, приспособлений и инструмента. Для спуска в канаву устраивают стационарные лестницы. На длинных осмотровых канавах через каждые 35— 40 м укладывают переход- ные съемные мостики шири- ной 0,8 м и для сообщения рядом расположенных канав через каждые 35—40 м де- лают проходы. В канавы подводят сеть стационарного освещения со светильниками напряжением 36 В, перенос- ного освещения 12 В и возду- хоразборные краны пневма- тической сети профилакто- рия. Ширина осмотровой ка- навы профилактория трам- вайного депо — 1350 мм, глу- бина от головок рельсов — 1400 мм. В депо, эксплуати- рующих трамвайные вагоны с подкузовным оборудова- нием, расположенным близ- ко в фальшбортам (вагоны Т-2, Т-3, К, РВЗ-6, РВЗ-7, Рис. VI.13. Осмотровые канавы в профи- лакториях трамвайных депо (а) и трол- лейбусных депо (б) :. W28
КТМ-5М.З), для создания необходимых удобств его осмотра и ревизии устраивают осмотровые канавы с приямками 1 шириной 600 мм и глубиной 1000 мм, стены которых облицовывают керамическими плитками. Для входа и выхода из них предусматривают стационар- ные лестницы. В уборочно-моечном отделении профилактория устраивают моеч- ные канавы шириной 500 и глубиной 400 мм с боковыми приямками шириной 300 и глубиной 650 мм, закрываемыми решетками. Воду и грязь от мойки вагонов отводят из приямков в канализацию. Ремонт- ные канавы для заявочных, случайных и плановых ремонтов в цехе ПР на местах подъема кузова отличаются от осмотровых тем, что в местах расположения тележек под вагоном на длине около 3 м рас- ширяются до 2870 мм для удобства работы на тележках. Осмотровые канавы в профилакториях троллейбусных депо (рис. VI. 13, б) отличаются от трамвайных только размерами. Ширина осмотровой канавы 5 по боковым стенкам составляет 1000 мм, глу- бина от поверхности ходовой дорожки 7 с асфальтовым покры- тием 1250—1400 мм. Края канавы ограждают стальными ребордами 6 высотой 100 мм для предупреждения падения троллейбуса в канаву. Концы их в передней части осмотровой канавы загибаются к сере- дине канавы, образуя оголовки А. По бокам канавы, как и в профи- лактории трамвайного депо, устраивают приямки для работы на оборудовании, закрытом бортовыми люками: пневмоподвеске, акку- муляторной батарее, компрессоре, групповом контроллере, тормоз- ном кране и др. В осмотровой канаве 5 предусматривают ниши для размещения стационарного оборудования (освещение, отопление), инструмента и деталей (на рис. VI.13, б показан разрез канавы по нише). Для удобства технического обслуживания и ремонта оборудова- ния, расположенного на крыше ПС, на междупутьях между осмотро- выми канавами трамвайных и троллейбусных депо устанавливают крышевые мостики (см. рис. VL3), сваренные из стальных конструк- ций. Их располагают так, чтобы с одного мостика можно было обслу- живать ПС на двух рядом расположенных осмотровых канавах. Пло- щадь мостика составляет около 6 м2 с расчетом размещения на нем слесарного верстака с тисками и ящиков с инструментом и деталями крышевого оборудования. Мостик имеет ограждения (перила) и лестницу с шириной ступенек 700 мм. Расстояние между мостиком и крышей вагона или троллейбуса в целях безопасности перехода должно составлять не более 100 мм. Высота пола мостика над поверх- ностью пола профилактория около 3 м. Важное значение имеет распределение работ ТО-1 по постам по- тока. Оно должно обеспечивать максимальную производительность труда (минимальные технологически оправданные простои рабочих), высокое и устойчивое качество осмотровых и ремонтных работ, пол- ную безопасность работающих. По условиям безопасности работы внутри вагона или троллейбуса при открытых люках в полу (для осмотра ТЭД поверху) во времени не должны совмещаться с рабо- тами под вагоном (осмотр ТЭД понизу, тяговой передачи и механи-
ческого оборудования), так как при этом возможен травматизм работающих в осмотровой канаве при падении инструмента слесарей- электриков из кузова через открытый люк. Одновременные работы нужно планировать так, чтобы рабочие не мешали друг другу. Осмотр крышевого оборудования, например, нельзя совмещать с осмотром электрического освещения, отопления и другого электрического оборудования, которое в процессе осмотра должно быть опробовано в действии под напряжением. По этой же причине нельзя совмещать работы по осмотру тормозного и пневматического оборудова- ния и т. д. Разработанный технологический процесс оформляют в виде тех- нологических карт и графиков. В технологических картах дают описа- ние технологических процессов по операциям, переходам и рабочим приемам; по результатам хронометража указывают нормы времени на выполнение этих работ; тарифные разряды, число и профессии ремонтников на каждую операцию; необходимое оборудование, приспособления и инструмент. В технологических графиках приводят те же данные, но с более кратким перечнем работ по операциям. В них наглядно отражается ход технологического процесса во времени и распределение работ между ремонтниками. В табл. VI.1 приведены сокращенные графики технологических процессов ТО-1 трамвайных вагонов Т-2, Т-3, а в табл. VI.2 — трол- лейбусов 9Тр при поточной форме организации работ. Технический осмотр трамвайных вагонов организован на четырехзонном потоке и занимает 80 мин на вагон. На графике указано распределение осмотровых работ по зонам потока, специальности исполнителей, разряды работ, нормы времени по укрупненным операциям осмотра, количество исполнителей на каждой операции и совмещение про- фессий. Так, на второй зоне слесарь-механик по осмотру механиче- ского оборудования кроме своих работ выполняет работы слесаря- кузовщика, а на четвертой зоне слесарь-электрик по осмотру крыше- вого электрооборудования — работы слесаря-механика по расцепке и сцепке вагонов в систему многих единиц. Техническое обслужива- ние троллейбусов 9Тр организовано на трехзонном потоке и занимает 150 мин на троллейбус; одновременно осматривают две машины. Общая трудоемкость работ ТО-1 примерно втрое превышает тру- доемкость ЕО. Характеристиками ТО-1 предусматриваются более тщательные уборочно-моечные работы, периодически дополняю- щиеся дезинфекцией пассажирского салона; больший объем кузов- ных работ с проверкой комплектности, состояния и прочности креп- ления всех элементов кузовного оборудования; значительный объем работ по электрооборудованию с очисткой всех его элементов от пыли и грязи, проверкой состояния, крепления и работы всех аппаратов, зачисткой подгоревших коллекторов электрических машин, контактов и блок-контактов контакторов и групповых аппаратов, секвенции аппаратов электрической схемы; состояния проводов электрических цепей; действия приборов световой и звуковой сигнализации, элек- троприводов и т. д.; большой объем работ по механическому и пнев- могидравлическому оборудованию с инструментальной проверкой
Зол ы ОСМОi - ри Работы, проводимые в зоне Специальность исполнителей Разряд pit бог Норма време- ни, чел- мин Число ИСПОД' ките- лей Время, мин 20 40 60 КО 1 П ро пус к вагона ч е- рез моечную машину, мытье кузова снаружи, уборка виугри, протир- ка стекол Мойщик- уборщик 60 3 — — 2 Осмотр и при необ- ходимости замена ак- кумуляторной батареи Осмотр механиче- ского оборудования Осмотр кузовного оборудования Слесарь- аккумуля- торщик Слесарь- механик Слесарь- кузовщик 3 3 4, 5 16 54 6 2 3 1 ""J 3 Осмотр тяговых электродвигателей Осмотр ускорителей и другого электрообо- рудования Осмотр контактор- ных панелей № 2 и 3, линейного контактора и максимального реле Проверка уровня масла в редукторе и доливка его Слесарь- электрик То же То же Смазчик 3 4 4 5 1 20 20 40 6 1 1 2 J — 4 Осмотр контактор- ной панели № 1, дви- г атель-генератора и э лек гроо бо ру до ванн я кабины водителя Осмотр крышевого электрооборудования Расценка и спснка вагонов в сист ему мно- гих единиц Конт роль качсечва работ и инструктаж рабочих на рабочих местах Слесарь- электрик То же Слесарь- механик То же 4 3 о 4 60 10 10 20 3 1 1 1 Примечание. Средний разряд работ 5, 5. Норма времени на осмотр одного вагона 322 чел-мин.
Зоны осмот- ра Работы, проводимые в зоне Спепиальность исполнителей Разряд работ Норма време- ни, чел- мин Число испол* ните* лей Вр 50 :мя, мй 100 4 150 1 Пропуск троллейбу- са через моечную ма- шину, мытье кузова снаружи, уборка внут- ри, протирка стекол Мойщик- уборщик 2 100 2 2 Осмотр крышевого электрооборудования Осмотр кузовного электрооборудования Осмотр электрообо- рудования под кузо- вом Проверка крепления и состояния колес и шин Проверка уровня масла в редукторе и доливка его Слесарь- электрик То же Слесарь- электрик Слесарь- механик Смазчик 4 4 5 4 4 2 150 350 150 150 20 3 7 3 3 1 — 3 Осмотр механиче- ского оборудования под кузовом Осмотр механиче- ского оборудования в кузове Осмотр пневматиче- ского оборудования Проверка состояния н устранение неисправ- ностей кузова Проверка работы и исправности низко- вольтного электрообо- рудования Осмотр и при необ- ходимости замена ак- кумуляторной батареи Слесарь- механик То же Слесарь- пневматик Слесарь- кузовщик Слесарь- электрик .Слесарь- аккумуля- торщик 3 5 4 6 4 5 3 4 5 6 4 150 80 170 150 170 40 3 2 4 3 4 1 |— 1 | j . .'J Примечание. Средний разряд работ 4, 2. Норма времени на осмотр двух троллейбусов 1660 чел-мин. таких геометрических характеристик, как выход штоков тормозных цилиндров, рабочая высота подвески, зазоры между накладками тормозных колодок и тормозными барабанами механических тормо-
зов, схождение управляемых колес троллейбусов и др.; проверка уровня масла в редукторе и компрессоре и смазка всех точек по карте смазки. У троллейбусов вывешивают мосты и, как и при ЕО, проверяют и при необходимости регулируют работу тормозов. Состояние редук- тора диагностируют по характеру шума при вращающихся колесах ведущего моста. Наличие стуков, повышенного шума и течи масла указывают на неправильное зацепление зубьев шестерен и другие дефекты. В этих случаях троллейбус направляют в заявочный ремонт. При вывешенном управляемом мосте проверяют и регулируют схож- дение управляемых колес. В случае обнаружения неисправностей и недопустимого износа заменяют щетки электрических машин, изно- шенные и обуглившиеся накладки тормозных колодок, карданные валы и другие элементы оборудования или передают вагоны и трол- лейбусы в заявочный ремонт. Рис. VI. 14. Линейка для контроля схождения колес трол- лейбусов Окружной люфт рулевого колеса троллейбусов проверяют при неподвижных управляемых колесах люфтмером. Люфтмер пред- ставляет собой скобу с градусной шкалой, которую укрепляют на рулевой колонке, и указательную стрелку, устанавливаемую на руле- вом колесе. Окружной люфт рулевого колеса троллейбусов ЗиУ-9 при правильно отрегулированном рулевом механизме не должен превы- шать в среднем положении 8°. Проверяют его при работающем гидро- насосе, так как иначе результаты замера могут быть искажены вслед- ствие наличия люфтов шарового пальца в корпусе распределителя. Для контроля схождения управляемых колес используют спе- циальную линейку ГАРО (рис. VI. 14), состоящую из стального стержня 3 и трубы 5, к которым приварены уголки 2 с упорами /. В трубе 5 находится пружина 7, отжимающая стержень 3 до упора в ограничительный штифт 4. На трубе имеется передвижная шкала 6 с миллиметровыми делениями, а на теле стержня <3 — риска- указатель или стрелка. Для определения угла схождения управ- ляемые колеса устанавливают в положение движения прямо (показа- но стрелкой) и линейкой замеряют (рис. VI.15) расстояния А и Б между торцами тормозных барабанов 1 в плоскости осей управляе- мых колес спереди и сзади балки управляемого моста. Разность Б— А (расстояние Б больше расстояния А) должна составлять 4—6 мм. На рис. VI. 15 показана схема управляемого моста троллейбуса ЗиУ-9. Для регулировки угла схождения, когда замеренная раз- ность Б—А не укладывается в допуск, ослабляют болты 2 наконеч-
ников поперечных рулевых тяг, расконтривают гайки 4 и ослабляют их затяжку. По- сле этого, одновременно вра- щая трубы 3 правой и левой поперечных тяг в одном на- правлении, регулируют схож- дение колес так, чтобы раз- ность Б—А укладывалась в допуск. Затем заворачивают стяжные болты 2, затяги- вают и контрят гайки 4. Смазку узлов и сопряже- ний ПС в ТО-1 выполняют в соответствии с заводской Рис. VI.15. Схема контроля схожде- ния управляемых колес троллейбуса ЗиУ-9 картой смазки, где перечисляются все точки смазки, периодичность их контроля и марки требующихся масел. В качестве примера на рис. VI. 16 приведена карта смазки троллейбуса ЗиУ-9. Во время ЕО через 200—500 км пробега проверяют наличие смаз- ки и при необходимости добавляют ее в картерах главной передачи ведущего моста 15 (масло ТСЗП-9-Л-3-309/2) и компрессора 29 [масло компрессорное — летом 19(«Т»), зимой — 12 («М»)]; сма- зывают несколькими каплями из масленки все трущиеся сопря- жения тяг, ножного и ручного тормозов, управления контроллером, дверные петли, замки (летом масло М10В, М10ГФЛ, зимой — М8ГФЗ, М8В), смазывают солидолом «С» через пресс-масленку до выдавливания шарниры рулевых тяг 8, 37 (семь точек), шарнир гид- роусилителя руля 1 (одна точка), кронштейна рычага гидроусилите- ля 2 (две точки), поворотные кулаки управляемого моста 5 (четыре точки), червячные пары регулировочных рычагов колесных тормозов 33 (четыре точки), валы разжимных кулаков тормозов переднего и заднего мостов 7, 12 (шесть точек), пальцы листовых рессор под- вески 10, 22 (шесть точек), валик привода датчика спидометра 36 (одна точка). Во время ТО-1 через 1000—1500 км пробега проверяют уровень и при необходимости доливают масло в картер рулевого механизма 40 (масло МТ-16П, одна точка) и в насос гидроусилителя руля 34 (летом масло индустриальное 20 или веретенное 3, зимой индустри- альное 12 или веретенное 2). Смазывают через пресс-масленку верхний подшипник вала 39 рулевой колонки и шаровые пальцы гид- роусилителя руля 3 (смазка универсальная, летом УС-3, зимой УС-2); игольчатые подшипники карданных шарниров 25 (две точки смазки, масло ТСЗП-9-Л-ЗО9/2 — нагнетанием до выдавливания масла из клапана); регулятор положения кузова 11 (три точки смаз- ки) через пресс-масленку солидолом «С», шлицы карданного вала 26 (одна точка), кронштейн рычага и привода ручного тормоза 27 (пять точек), валики педалей 38 (три точки). Во время ТО-2 через 6—10 тыс. км пробега заменяют смазку под- шипников электродвигателя усилителя руля 35 (две точки смазки.
Рис, VI. 16. Карта смазки троллейбуса ЗиУ-9
масло ЦИАТИМ-201), в картерах колесных редукторов 14 (масло ТСЗП-9-Л-3-309/2), в шарнирах рулевых тяг 8 (семь точек), шарни- рах гидроусилителя руля 3 (одна точка-, солидол «С» до выдавлива- ния старой смазки), проверяют наличие и при необходимости доли- вают смазку в насос гидроусилителя руля 34 (летом масло инду- стриальное 20 или веретенное 3, зимой — индустриальное 12 или веретенное 2), в подшипниках ступиц колес управляемого моста 6 (две точки, масло ЦИАТИМ-201), смазывают солидолом «С» через пресс-масленку до выдавливания оси колодок передних колесных тормозов 33 (четыре точки), манжету и внутреннюю поверхность тормозных цилиндров 24 (смазка ЦИАТИМ-201, четыре точки смазки). При сезонном обслуживании СО разбирают, промывают, просу- шивают и полностью набивают свежим маслом ЦИАТИМ-201 под- шипники вала двуплечего рычага 4 (две точки смазки); солидолом «С» червячные пары регулировочных рычагов колесных тормозов 7 (четыре точки смазки); смазывают графитной смазкой листовые рес- соры 16 (между листами); заменяют масло в картере компрессора 29 [масло компрессорное — летом 19 («Т»), зимой 12 («М»)]; заме- няют солидол «С» в верхних 17 (пять точек смазки) и нижних 18 (пять точек смазки) опорах дверей и в подшипниках рычагов меха- низмов открывания дверей 19, 20 (восемь точек смазки); в редукторе механизма открывания дверей 21 (две точки смазки, летом смесь 3:1 смазки ГОИ-54 и авиационного масла, зимой смесь 1:10 тех же смазок); в подшипниках ТЭД 9 (две точки смазки) и вспомогательно- го двигателя 31 (две точки смазки); подшипнике двигателя компрес- сора 28 (одна точка смазки); подшипниках, зубчатом секторе и шар- нирных соединениях привода контроллера управления и группового контроллера 32 (смазка 1 —13 жировая); в подшипниках генератора 30 (две точки смазки, масло ЦИАТИМ-201). Не реже одного раза в год меняют веретенное масло АУ в телескопических амортизаторах подвески 23 (шесть амортизаторов). Консистентную смазку держат в ведрах и нагнетают шприцами. Для ручной заливки жидких масел используют ведра и воронки. Однако при неаккуратном обращении большое количество его раз- ливается, что повышает расход масел. В современных трамвайных и троллейбусных депо маслораздача централизована и механизиро- вана. Прием смазочных, обтирочных и подбивочных материалов организуют так, чтобы исключалась возможность замены одного сор- та другим. Каждая получаемая партия масел должна иметь паспорт, а баки для масла — соответствующие надписи масляной краской. Слив масел в надземные маслохранилища производят электрона- сосами, в подземные — самотеком через гибкие шланги механизиро- ванным или ручным способами. В зимнее время бочки с маслом перед сливом обогревают в отапливаемом помещении. В маслораздаточных (рис. VL17) устанавливают баки для раз- личных сортов масла (О — осевого, Р — редукторного, А — ком- прессорного), электронасосы Н для их перекачки с фильтрами Ф на входе, отстойники От, регенерационные установки и другое оборудо-
вание. Из маслораздаточных прокладывают маслопроводы в ком- прессорную, к рабочим местам в профилактории и цехе плановых ремонтов с раздаточными кранами К для компрессорного, Р — редук- торного и О — осевого масел. Транспортирование масел к местам раздачи осуществляется сжатым воздухом. В зимнее время, когда ма- сло густеет, осуществляют его паровой подогрев. Для исключения потерь масла при маслораздаче смазчиков обеспечивают соответст- вующим инвентарем: ручными насосами для перекачки масла, шпри- цами для нагнетания консистентной смазки, специальными ведрами и бидонами для хранения масла, мерными кружками для учета выдан- ной смазки, ручными масленками, лопатками для консистентной смазки, тавотницами и др. Сжатый ——-— --------о В компрессорную । профилакторий | кузоёную Рис. VI. 17. Схема централизованной маслораздачи трамвайного депо Особое внимание при хранении и расходовании смазочных мате- риалов уделяют защите их от попадания пыли, песка и воды. Резер- вуары и баки для хранения масел не реже одного раза в год промы- вают горячей водой с последующей протиркой керосином. Регене- рацию (очистку) загрязненных масел, слитых из отстойников масло- раздаточной и агрегатов ПС (редукторов, компрессоров), произво- дят в специальных баках с фильтрующим слоем из технического войлока или синтетических материалов при нагреве до 80°С. Первое техническое обслуживание обеспечивает безотказную работу ПС в межосмотровый период и предотвращает ненормальные взносы его оборудования. В связи с этим помимо осмотровых и кре- пежных работ главное значение в технологическом процессе ТО-! занимает проверка оборудования ПС в работе, которая может быть выполнена достаточно глубоко только на диагностических стендах. Для проверок работы тормозов в депо следует иметь тормозные стенды (см. рис. VI.9); для проверки работоспособности и характе- ристик рулевых управлений троллейбусов — силовые стенды (см. рис. VI. 19, VI.20). На тормозных стендах при дооборудовании их соответствующими диагностическими установками можно проверять динамическую развертку групповых аппаратов (секвенцию аппара- тов электрической схемы), сопротивление движению вагонов и трол- лейбусов, тяговую передачу, диагностировать подвеску и другие важ-

нейшие узлы, определяющие безопасность и безотказность работы ПС на линии. Первый в СССР динамический катковый стенд технической диаг- ностики троллейбусов (рис. VI.18) создан кафедрой электрического транспорта МЭИ в содружестве с Главным управлением городского пассажирского транспорта Москвы, Стенд рассчитан на поочеред- ную диагностику технического состояния ведущего и управляемого мостов троллейбусов. Ходовые колеса проверяемого моста устанав- ливают на четыре беговых барабана 5 стенда, попарно соединенные цепными передачами //и оборудованные механическими тормозами 12 с электропневматическими приводами 13. Между беговыми бара- банами размещены выталкивающее устройство 16, облегчающее заезд и выезд троллейбуса со стенда, и два измерительных ролика 19, соединенные соосно с тахогенераторами 18. Ходовые колеса второго моста (управляемого) дополнительно укрепляют фиксаторами 3. Беговые барабаны стенда выполнены на базе троллейбусных ведущих мостов 15 и связаны карданными валами 17 с балансирными генераторами 7, оборудованными силоизмерителями СД и приводами тахогенераторов ТГ. Муфтами сцепления 8 валы балансирных гене- раторов 7 соединены с маховиками 10, имитирующими инерционную массу диагностируемого троллейбуса. Оборудование стенда установ- лено и закреплено болтами на рамах 4, 6, 9, которые через резиновые амортизаторы опираются на железобетонное основание 2. Электрическая схема стенда позволяет осуществлять питание диагностируемого троллейбуса от отдельной двигатель-генераторной установки 1 или контактной сети 550 В постоянного тока. Балан- сирные электрические машины 7 и маховики 10 обеспечивают воз- можность имитации па стенде всех режимов работы диагностируемо- го троллейбуса и точного измерения его тяговых характеристик (моментов и частоты вращения якорей ТЭД). В режиме пуска на стенде проверяют ускорение, время, путь разгона троллейбуса и мощ- ность, развиваемую его ТЭД. По результатам измерений потребляемой и полезной мощности определяют КПД привода, по которому оцени- вают общее техническое состояние тяговой передачи. Колесные тор- моза проверяют раздельно с контролем тормозных путей, времени торможения, тормозного замедления, времени срабатывания тормоз- ных приводов и синхронности торможения колес каждого моста. Основное сопротивление движению для каждого из диагностируе- мых мостов оценивают величиной момента, развиваемого балансир- ными ТЭД при прокручивании ходовых колес проверяемого моста, или по пути выбега с фиксированной скорости. Для оценки технического состояния электрооборудования пре- дусмотрено использование специальной дополнительной установки, подсоединяемой к контрольным точкам электрической схемы диагно- стируемого троллейбуса. С ее помощью на динамическом стенде контролируют динамическую секвенцию аппаратов схемы управле- ния, время вращения вала группового реостатного контроллера, рабочие параметры электрических аппаратов схемы управления (напряжения и токи срабатывания и отпадания, время сорабатыва-
ния и отпадания, сопротивление катушек). Динамический катковый стенд позволяет также контролировать техническое состояние управ- ляемых мостов (углов установки управляемых колес) и рулевого управления диагностируемых троллейбусов, выявлять перекосы мо- стов и др. Работа рулевого управления определяется углами установки управляемых колес, характеристиками и характером износа шин, состоянием подвесок управляемого моста. Для экспресс-диагности- ки управляемых мостов на ТО-1 целесообразно использовать силовые стенды, позволяющие оценивать состояние управляемого моста по величине и направлению сил в зоне контакта управляемых колес с беговыми барабанами. Силовой стенд КИ-4872 (рис. VI.19) состоит Рис. VI. 19. Схема силового стенда КИ-4872 для контроля состояния управ- ляемых мостов по величине боковых усилий, передаваемых управляемыми колесами на беговые барабаны из двух беговых барабанов 1 с приводными электродвгателями, смонтированными внутри барабанов. Троллейбус наезжает на стенд до упора балкой управляемого моста S захваты 6 и фиксируется на нем прижимным захватом 5. В нерабочем положении захваты 6 и 5 опускаются, обеспечивая возможность проезда троллейбуса через стенд. Беговые барабаны / вращаются в подшипниковых узлах 2 и свободно качаются в поперечной плоскости на подвесках 4. Боковые силы в контакте колес с беговыми барабанами, характеризующие установку управляемых колес и взаимодействие колес с дорожным покрытием, вызывают боковые смещения беговых барабанов 1 , кото- рые фиксируются индуктивными датчиками 3. По данным Киевского ТТУ, близкая к оптимальной по износу шин и легкости управления боковая сила находится в пределах 50—150 Н (5—15 кгс)*. Если * Бейкул С. П., Кузьмин А. Н., Мациевский Б. Н. Экс- периментальные исследования влияния сходимости управляемых колес трол- лейбусов на износ шин. — В сб.: Совершенствование технического обслу- живания подвижного состава городского электротранспорта. Общество «Знание» УССР, Киев, 1976,
величины боковых сил находятся за этими пределами, то схождение колес регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги. Коле- бания показаний измерительных приборов при неподвижном рулевом колесе свидетельствуют об увеличенных зазорах в рулевом механизме или чрезмерном боковом биении управляемых колес. Для оценки усилий на рулевом колесе («легкости руля») может быть использован стенд Харьковского автомобильно-дорожного института (ХАДИ) и конструкторско-технологического бюро Харь- ковского автоуправления (рис. VI.20). Он состоит из двух поворот * ных площадок 3 и 6 с углублениями и направляющими ребордами 4 для установки управляемых колес. Правая поворотная площадка Рис. VI.20. Принципиальная схема стенда для диагностирования рулевых управлений автомобилей конструкции ХАДИ и Харьковского автоуправ- ления имеет динамометрический рычаг 7, на который воздействует шток пневмопривода 8. На стенде можно замерять люфт в шарнирах по- перечных рулевых тяг 5, 6, продольной рулевой тяги 2 и в рулевом механизме /, а также силу трения в рулевом управлении, опреде- ляющую усилия на рулевом колесе. При проверке люфта в шарнирах поперечных тяг, шкворневых соединениях и подшипниках колес ле- вую поворотную площадку блокируют специальным пневматическим фиксатором, не показанным на рисунке, а правую покачивают опре- деленным усилием от пневмопривода 8. Для определения суммарного люфта рулевого управления блокируют левое ходовое колесо и руле- вое колесо, а правое ходовое покачивают от пневмопривода 8. Датчи- ком суммарного люфта является блок а3. Величина усилия пневмо- привода 8 контролируется датчиком nt, который, воздействуя на блок управления пневмоприводом а5 изменяет направление вращения по- воротной площадки. Если люфт превышает допустимый, включается световая сигнализация блока световых индикаторов а6. При проверке силы трения в рулевом управлении площадку правого колеса повора- чивают фиксированным усилием вправо и влево. Величина угла поворота контролируется датчиком положения ведущей площадки а2, подающим сигналы в блок управления а5 для изменения направления вращения. Динамометрический рычаг 7 поворачивается на величину,
пропорциональную силе трения в проверяемом механизме. Абсолют- ная величина силы трения и характер ее изменения контролируются стрелочным индикатором Плавное перемещение стрелки прибора указывает на отсутствие заеданий и других дефектов в рулевом механизме. При увеличенной силе трения автоматически включается световая сигнализация. Трамвайные вагоны при ТО-1 подвергают осмотру механического, электрического и пневматического оборудования примерно в том же объеме, что и троллейбусы. Для выполнения диагностических работ в трамвайных депо необходимо иметь соответствующий комплект оборудования: установки для контроля состояния электрического, механического и пневматического оборудования без снятия с ПС. В крупнейших депо для выполнения этих работ целесообразно пре- дусматривать специальные диагностические стенды. Уникальный динамический катковый стенд технической диагно- стики трамвайных вагонов создан кафедрой городского электриче- ского транспорта Харьковского института инженеров коммуналь- ного строительства (ХИИКС) в содружестве с МЭИ и Харьковским трамвайно-троллейбусным управлением (рис. VI.21). Диагностируе- мый вагон наводится на стенд по рельсовому пути 1 до упора ходовых колес первой колесной пары в специальный упорный башмак, фикси- рующий установку ходовых колес вагона на катках катковых блоков. Стенд имеет два катковых блока по числу тележек диагностируемого вагона. Катковые блоки выполнены на базе катковых пар 10, в ка- честве которых использованы колесные пары с редукторами вагонов КТМ-2. Закрепление вагона на стенде осуществляется рельсовыми тормозами тележек и фиксирующим устройством сцепки на специаль- ной откидной стойке, не показанной на рисунке. Редукторы 11 катко- вых блоков связаны карданными валами 13 с балансирными генера- торами 3, а последние через муфты сцепления 12 — с маховыми массами 2. Тяговые двигатели диагностируемого вагона подклю- чают в электрическую схему стенда параллельно балансирным гене- раторам 3 по схеме возвратной работы, которая обеспечивает плав- ное регулирование режимов работы ТЭД вагона (скорости и момента на валах ТЭД). Балансирные генераторы 3 выполняют функции силоизмерителей и нагрузочных машин для создания дополнитель- ного сопротивления движению. Блоки катковых пар установлены на стойках 4 рам 8, маховые массы 2— на рамах 9, балансирные генераторы 3 — на рамах 5. Рельсы 1 укреплены на опорах 7. Все элементы стенда крепятся на основаниях 6, установленных на железобетонных блоках в осмотровой канаве. Методикой диагностирования предусмотрен контроль техниче- ского состояния диагностируемого вагона в определенной последова- тельности в соответствии с разработанными алгоритмами. Стенд обеспечивает возможность диагностирования тормозных систем трамвайных вагонов (тормозных путей каждой из колесных пар в от- дельности); динамических характеристик; динамической секвенции схемы управления; рабочих характеристик электрооборудования (уставок электрических аппаратов по току и напряжению срабаты-
г Рис. VI.21 Общий вид динамического каткового стенда СТДТ-1Э ХИИКС с установленным на нем трамвайным вагоном Т-3
Рис. VI.22. Лучевая диаграмма спектра частот крутильных колеба- ний характерных неисправностей тяговой передачи вагона Т-3 вания и отпадания, омических сопротивлений элементов схемы и т. д.); сопротивления движе- нию вагона в целом и отдель- ных составляющих сопротивле- ния движению, поддающихся контролю, элементов тяговой пере- дачи. Диагностика тяговой передачи осуществляется на стенде методом виброконтроля, который состоит в фиксации амплитуд и ширины полосы околорезонансных частот колебаний, вызываемых диагно- стируемыми неисправностями и дефектами: эксцентриситетом хо- довых колес и зубчатых колес редукторов; несоосностыо валов ТЭД и редуктора; кинематически- ми погрешностями зубчатого за- цепления редуктора, связанными с износом зубьев; кинематическими погрешностями, связанными с износом подшипников, дефектами карданного вала и др. Возмуще- ния (крутильные колебания), воз- никающие в тяговой передаче в связи с теми или другими дефек- тами (износом, нарушениями центровки, искажением рабочих профилей зацепления кинематиче- ских пар), характеризуются определенной частотой. Плавно меняя частоту вращения якорей ТЭД вагона, проверяют диапазон частот, охватывающий все характерные неисправности передачи. При нали- чии той или другой неисправности, в момент совпадения собственной частоты крутильных колебаний с частотой внешних возмущений от вращающегося ТЭД возникает резонанс, вызывающий рост амплитуд колебаний. Фиксируя величину резонансной амплитуды и ширину полосы околорезонансных частот, оценивают выявленную неисправ- ность или дефект количественно. Лучевая диаграмма спектра частот характерных неисправностей тяговой передачи трамвайного вагона Т-3 (рис. VI.22) показывает, что собственные частоты f крутильных колебаний, связанных с неисправностями тяговой передачи при частоте п вращения якоря ТЭД находятся в диапазоне 10—50 Гц. Лучи, исходящие из начала координат, определяют области резонансных частот крутильных колебаний, вызываемых износом зубьев редуктора /, дефектами карданного вала 2, биением шестерни редуктора 3, зубчатого колеса редуктора 4 и эксцентриситетом ходовых колес 5. Для измерения амплитуд Л крутильных колебаний используют вибромер, установлен-
ный на корпусе редуктора катковой пары или специальный диагно- стический карданный вал. Диагностирование трамвайного вагона на динамическом катко- вом стенде предусматривает операции: установки диагностируемого вагона ходовыми колесами на катковых парах стенда и закрепление фиксирующим устройством сцепки на стойке; подключения силовых кабелей стенда к ТЭД диагностируемого вагона и контрольных точек электрической схемы управления вагона к стенду контроля электро- оборудования; поочередную установку резонансных скоростей вра- щения колесных пар, соответствующих диагностируемым неисправ- ностям, и замер амплитуд возникающих резонансных колебаний; контроль рабочих параметров электрических аппаратов и динамиче- ской секвенции схемы управления; контроль сопротивления дви- жению вагона на выбеге; торможение и контроль тормозных путей колесных пар. Важное значение при ТО-1 имеет контроль характеристик элек- трооборудования, поскольку оно относится к системам, неисправно- сти которых дают наибольшее количество случаев возвратов ПС. Для контроля электрооборудования применяют различные стенды, но они требуют отсоединения клемм проверяемых аппаратов и затрат зна- чительного времени на контроль, что затрудняет их использование в ТО-1. Для контроля электрооборудования на ТО-1 можно приме- нять только стенды, требующие небольших затрат времени на под- соединение к контрольным точкам электрической схемы и сам кон- троль по заданной программе с выдачей результатов на печать. Для этого нужны стенды, работающие по автоматической программе, и конструктивная доработка вагонов и троллейбусов (вывод кон- трольных точек электрической схемы на штепсельные разъемы). Достаточно полный контроль электрооборудования можно проводить только на динамических катковых стендах, которые обеспечивают возможность проверки динамической секвенции, наиболее полно ха- рактеризующей работу электрооборудования как системы взаимо- связанных электрических аппаратов и машин. § VI.4. Второе техническое обслуживание Второе техническое обслуживание ТО-2 является переходным между осмотрами и ремонтами ПС. Чаще всего ТО-2 проводят на стационарных местах в одну смену с 8 ч утра до 17 ч с обеденным пе- рерывом с 12 до 13 ч. Рабочие бригады ТО-2 работают в режиме пятидневной рабочей недели с двумя общими выходными днями. Обычно ПС, назначаемый в ТО-2, не участвует в выпуске и расстав- ляется на рабочих местах ремонта с вечера. Передачу ПС в ТО-2 производят по месячным и квартальным планам-графикам, которые составляют с учетом равномерного рас- пределения ремонтов по всем рабочим дням недели. Если месячная программа ТО-2 не кратна числу рабочих дней месяца, то остаток распределяют равномерно через два-три дня. Работы выполняют обычно стационарно-поточным метолом специализированными
Рис. VI.23. Схема перестановки колес троллейбуса в РПР (ГО2) бригадами слесарей-механиков, элек- триков, пневматиков, смазчиков, эки- пировщиков. В бригаду рабочих ТО-2 входят также маляр, столяр-кузов- щик, клепальщик-листоправ и тран- спортный рабочий. Перед ТО-2 ваго- ны и троллейбусы проходят убороч- но-моечные работы. За каждой ком- плексной бригадой закрепляют ПС по инвентарным номерам и график передачи его в ТО-2 составляют с учетом этого закрепления. Работами по ТО-2 руководит мастер. В отличие от ЕО и ТО-1 работы ТО-2 характеризуются большим объемом ревизионных вмешательств. Поэтому бригады ТО-2 обеспе- чивают соответствующим мерительным инструментом, шаблонами и приспособлениями. Основной объем ревизионных работ при ТО-2 производят непосредственно на ПС. Часть агрегатов и устройств (аккумуляторные батареи, карданные валы, измерительные приборы и др.) снимают для ревизии и ремонта в мастерских. На троллейбусах перед началом ТО-2 проверяют сопротивление изоляции электрических цепей и ток утечки. При пониженном со- противлении изоляции находят его причины (точки утечек) и ликви- дируют их. На местах ремонта троллейбусы вывешивают на подъ- емниках и опускают на подставки. Колеса снимают и направляют в шиномонтажную для перемонтажа и ревизии. Шины колес управ- ляемых мостов троллейбусов работают в более тяжелых условиях по сравнению с ведущими. Поэтому износ их наступает раньше. Более опасен в движении и разрыв шины управляемого колеса. Для предупреждения неравномерного износа шины переставляют по схеме рис. VI.23: переднее левое колесо 1 ставят на место внутреннего правого заднего 4, колесо 4 — на место наружного левого заднего 6, колесо 6 — на место переднего правого 2, колесо 2 — на место наруж- ного правого заднего 3, колесо 3—на место внутреннего заднего левого 5, колесо 5 — на место переднего левого /. При замене шин с предельным износом чаще всего при такой схеме перестановки на ремонт отправляют колесо 6, а новую шину 7 устанавливают на место колеса 2. На трамвайных вагонах периодически (по нормам пробега кан- товки тележек КТ) меняют местами и поворачивают на 180° тележки. Для кантовки тележек одно из рабочих мест РПР оборудуют пово- ротным кругом. Выкатку тележек удобнее всего производить само- ходом, подключая один из тяговых двигателей к источнику постоян- ного тока пониженного напряжения (НОВ) через пусковой реостат. Иногда для этой цели используют лебедки. Первую тележку зака- тывают на поворотный круг, поворачивают на 90° и выводят на по- перечный путь. Вторую тележку поворачивают на круге на 180е ;i ставят на продолжении основного пути (рис. VI.24, а). Затем первую тележку снова вводят на поворотный круг, поворачивают на 90° и
Рис. VI.24. Схема кантовки тележек трамвайных вагонов при РПР на по- воротном круге. Стрелками показаны передвижения тележек: а при выкатке из-под вагона; б при подкатке под вагой и регулируют углы схождения ставят на место второй тележки, а вторую — на место первой (рис. VI.24, б). Перемещение тележек показано на рисунке стрелками, а положение колес- ных пар — цифрами 1—4. В подвеске троллейбусов при ТО-2 проверяют износы и геомерические характеристики элементов оборудования, при необходимости заменяют на но- вые или отремонтированные амортизаторы, пневмоэлемен- ты, регуляторы положения уровня пола кузова. В рулевом управлении проверяют состоя- ние и крепление рычагов, тяг, люфты в шарнирных соедине- ниях и рулевого колеса, прове] управляемых колес, состояние и работу элементов гидроусилителя. На управляемых мостах снимают ступицы колес с тормозными бара- банами, заменяют негодные подшипники, сальники и другие детали, при необходимости тормозные барабаны передают на расточку, а тормозные колодки в ремонт. На ведущих мостах проверяют состоя- ние центральных редукторов, колесные редукторы разбирают и после ревизии собирают снова. Тормозные барабаны снимают для ревизии колесных тормозов и при необходимости передают на расточку. Про- веряют состояние и действие тормозов; последовательность срабаты- вания электрического и пневматического тормоза; исправность и надежность крепления тяг, рычагов, вилок, валиков; регулируют вы- ход штоков тормозных цилиндров. По пневматическому оборудо- ванию проверяют работу компрессора на слух, время наполнения системы сжатым воздухом, величину общей утечки сжатого воздуха, температуру нагрева клапанной коробки, отсутствие течи масла; для ревизии и ремонта в мастерских снимают предохранительный и обрат- ный клапаны, редуктор давления. На троллейбусе проверяют состоя- ние и крепление тормозных кранов, тормозных цилиндров, резервуа- ров сжатого воздуха, противозамораживателя и др. Тяговый электродвигатель продувают сжатым воздухом; очищают от пыли коллектор, обмотки якоря и полюсов, междукатушечныс соединения. Проверяют состояние, крепление и регулировку щетко- держателей, заменяют изношенные и притирают новые щетки, при необходимости протачивают коллектор. Проверяют работу и нагрев подшипников якоря. Аналогично без снятия и разборки проводят ревизию двигателя компрессора. Двигатели вентилятора, гидро- насоса, генератор управления снимают для ревизии в электротехни- ческий. Пусковые и тормозные резисторы продувают сжатым возду- хом; проверяют состояние и крепление резисторных элементов, сопротивление изоляции на корпус, исправность изоляторов и кон-
тактных соединений; при необходимости заменяют неисправные изоляторы. Головки токоприемников заменяют отремонтированными, проверяют целость и сопротивление изоляции подходящих проводов, состояние и крепление штангодержателей, регулировку ограничите- лей подъема и опускания токоприемников, штангоуловителей и др. Контроллер управления продувают сжатым воздухом, проверяют состояние кулачковых барабанов, состояние и крепление подвижных и неподвижных контактов реверсора, состояние и работу кулачковых элементов, крепление и изоляцию проводов, плавность хода педалей, действие возвращающих пружин, работу механических блокировок, последовательность включения контактов на всех позициях, разрыв и давление всех контактов. В групповом реостатном контроллере для ревизии и ремонта в мастерских снимают серводвигатель, проверяют время вращения вала контроллера, состояние и крепление силовых и блокировочных контактов и кулачковых элементов, износ контакт- ных деталей. Аналогичные проверки выполняют по контакторным панелям, панелям управления, автоматическому выключателю сило- вой цепи, низковольтному и другому электрооборудованию. Аккуму- ляторную батарею заменяют батареей, прошедшей ревизию и под- зарядку. В кузове укрепляют каркасы пассажирских сидений, при необхо- димости ремонтируют внутреннюю облицовку, крышки люков пола, подножки, механизмы открывания и закрывания дверей, пассажир- ские диваны, сиденье водителя, устраняют течи в салоне и кабине водителя, выполняют подкраску кузова. Смазочные работы выпол- няют по карте смазки (см. рис. VL19) с промывкой фильтров и сапунов. После ТО-2 троллейбусы обкатывают пробегом не менее 25 км с проверкой работы всех механизмов и сопротивления движе- нию на выбеге. Трудоемкость ТО-2 троллейбусов в Главмосгортрансе составляет 60 чел-ч (включая уборочно-моечные работы). Трудоемкость ТО-2 трамвайных вагонов примерно в 1,5 раза мень- ше по сравнению с троллейбусами. В Главмосгортрансе по вагонам Т-3 она составляет 38 чел-ч. При ТО-2 трамвайных вагонов, как и в ТО-2 троллейбусов, выполняют осмотровые, крепежные, ревизионные и регулировочные работы с устранением неисправностей по обору- дованию кузова, тележкам, тяговому приводу, колесным парам, механическим и рельсовым тормозам, электрооборудованию и пнев- матическому оборудованию. При необходимости заменяют кардан- ные валы, накладки тормозных колодок, изношенные контактные вставки пантографов, зачищают и заменяют изношенные контакты электрических аппаратов, проверяют секвенцию электрической схе- мы. Общее состояние электрической схемы вагонов при ТО-2 оцени- вают замером пусковых токов при перегонке в ремонт и после ре- монта на стоянку. Трамвайные вагоны после ТО-2 не обкатывают. При ТО-2 трамвайных вагонов и троллейбусов следует внедрять диагностические и контрольные передвижные и стационарные уста- новки, так как их использование позволит значительно повысить качество и снизить трудоемкость контрольных работ. В трамвайных и троллейбусных депо используют передвижные установки для
контроля секвенции и регулировки электрической аппаратуры без снятия с ПС. Проверка эффективности тормозов, тяговой передачи и электрооборудования трамвайных вагонов и троллейбусов, а также рулевых управлений троллейбусов в ТО-2, как и при ТО-1, желатель- на на тормозных и силовых стендах с беговыми барабанами. Применение диагностических стендов, подобных тормозным СД1-М и СТДТ-1Э, возможно на ремонтных заводах и в крупных депо с большим инвентарным парком ПС. В сравнительно небольших депо можно ограничиться использованием более простых диагности- ческих установок для контроля и регулировки механизмов, в частно- сти электрических аппаратов, без снятия с ПС. Как известно, приме- нение сложных измерительных приборов и систем при ручном методе контроля оборудования ПС не оправдывается, так как требует дли- тельного времени. Поэтому диагностические установки должны быть рассчитаны на автоматический контроль, позволяющий за счет быстродействия выполнять большое количество необходимых прове- рок в короткое время. Сущность такого контроля состоит в форми- ровании определенных управляемых воздействий на диагностируемое устройство и фиксировании его ответных реакций: времени сраба- тывания, передаваемых усилий и т. д. Для контроля электрических аппаратов (динамической развертки, напряжений и токов срабатыва- ния, переходных сопротивлений, сопротивления изоляции и др.) установка автоматического контроля подключается к контрольным точкам электрической схемы специальным штепсельным разъемом или зажимами типа «крокодил». Количество контрольных точек опре- деляется электрической схемой ПС и намеченной программой контроля. Необходимо отметить, что использование установок авто- матического контроля повышает качество контроля, так как дает возможность контролировать устройства в динамическом режиме в отличие от методов ручного контроля, позволяющих фиксировать, как правило, только статические параметры. Различие между дина- мическими и статическими характеристиками может быть весьма существенным. Оно вызывается различием характеристик включаю- щих и выключающих пружин, сил трения в подвижных системах и др. Контроль сопротивления обмоток и резисторов и переходного сопро- тивления контактов аппаратов может производиться методом ампер- метра и вольтметра с питанием от специальных источников; контроль уставок аппаратов по току и напряжению (тока или напряжения сра- батывания и отпадания) — схемой автоматического контроля с гене- ратором ступенчато изменяющегося напряжения; контроль времени срабатывания и отпадания аппаратов и вращения валов групповых аппаратов — схемами автоматического контроля с электрочасовыми устройствами или генератором импульсов; индуктивность обмоток оцениваться временем переходного процесса при подключении под напряжение и т. д. Высокой организации производства ТО-2 способствует их сете- вое планирование и управление. На рис. VI.25 приведен сетевой график [11] параллельных работ ТО-2 на трех трамвайных вагонах РВЗ-6 при простое в ремонте, равном 4 ч (сменная программа —
шесть ремонтов). Второе техническое обслуживание обслуживает бригада из 14 слесарей: шести механиков, трех электриков, двух ку- зовщиков, двух пневматиков и мойщицы. На первом вагоне работают два механика, пневматик, кузовщик, электрик и мойщица, на вто- ром — два механика, пневматик, кузовщик и электрик, на третьем — 8.00 ff.00 10,00 11.00 7.00 Механик Электрик Мойщица Кузовщик Пневматик Механик 1.15(7) 1.10(1) 1.15(1/ 230(1} 237(1} № 035(2) ---------- s 93В 1020 s-50\ 030(1) — 130(1} ~920 ~ --------/ДЯ\\ 10^025(2) }J15(1U1.OO 11.03 1S95 1020 1 4.Ш» 8.15 ----------- ^826 Кузовщик Пневматик TDD. Механик (1 7.0 Механик Электрик ^Мойщица I 1.15(1} 1.10(1} 230(1) 237(1) й!5. £.08(f/ 1.15(1) Vg/"— 620 820 ““ то 10.20 ЙШ \Пнеёматик Механик^ Механик 1.15(1) 1.10(1} Электрик ^Мойщица ] 9/3 5 8)5 &15tf6(1) 130(1) ~^И028 аз5 tm Т 10Э5д25(2)\^- Ю.2В от 1037 11.00 нов Ю35 1 / / Ш Ш Рис. VI.25. Сетевой график параллельного ремонта на трех рабочих местах трамвайных вагонов РВЗ-6 два механика и один электрик. После окончания работ на пер- вом вагоне мойщица переходит на второй и затем третий. Кузовщики и пневматики, закончив работы на первом и втором вагонах, перехо- дят на третий. За каждым рабочим закреплен определенный пере- чень работ. Определитель работ ТО-2 трамвайного вагона РВЗ-6 приведен в табл. VI.3, Продолжительность работ и количество испол- нителей на рис. VI.25 проставлены над стрелками. Работу (/, 2) вы полняет, например, один кузовщик, ее продолжительность — 2.30 (2 ч 30 мин).
Работы Содержание работ (7, 2), (72, 73), Проверка и устранение неисправностей наружной обшив- (23. 30) ки, фар, фонарей, сигналов, откидных бортов, люков, кры- ши, педали для подъема на крышу, внутренней обшивки и теплоизоляции, раскладок, пола вагона, подножек, диванов в салоне и кабине водителя, вентиляции, дверных ящиков, поручней оконных ограждений, кронштейнов и зеркал задне- го вида, табличек с надписями, троса ручною привода тормоза, сцепных приборов, лобовой предохранительной сетки, огнетушителя. (7. 5), (72, 79), Проверка и устранение неисправностей компрессора, де- (29, 37) талей подвески двигатель-ком и рессора, резервуаров и кон- денсаторов, крана машиниста, тормозных цилиндров, ци- линдров лобовой предохранительной сетки, дверных цилинд- ров, редукционного клапана, предохранительного клапана, обратного клапана, переключателя клапана дверных и разоб- щительных кранов, стеклоочистителей, песочниц и клапана песочниц, воздухопроводов и шумоглушителей, рукавов песочниц и пневматических систем, манометров, электро- пневматического регулятора давления, электро пневмати- ческого вентиля и привода реверсора, ножною и воздушного звонков. (7, 3), (72, 74), Проверка и устранение неисправностей колесных пар и (24, 25) редукторов (Л 6), (74, 77). Продолжение работ ио редуктору (25, 27) (7. 4), (72, 75), Проверка и устранение неисправностей центрального тор- (24. 26) моэа и сто ручного привода (6, 7), (77, 75), Проверка и устранение неисправное!ей рельсового тор- (27, 32) моза (б, 9), (77, 20), Проверка продольных балок тележек, центрального под- (27. 33) вешиванпя и подвески ТЭД (9, 70). (20, 21), Проверка карданных валов на отсутствие перекоса, ос- (33. 34) давление креплений и других повреждений; устранение неисправное!ей (10, 77). (21, Проверка и уст ранение неисправностей надколесных ко- 22), (34, 37) жухов и заземляющих устройств на осях колесных пар (I, 5), (76, 23), Уборка пассажирского салона и кабины водителя (35), (36) (1, 11), (12, 22), Продувка и очистка от грязи ТЭД, проверка и устранение (24, 37) неисправностей; проверка силовых и вспомогательных элект- рических цепей, контроллеров, отключателя двигателей, то- 1 о ко приемник а. автоматического выключателя, линейного контактора, педали безопасности, вилитового разрядника, пускотормозных и шунтовых резисторов, демпферных и щи- товых резисторов, клеммных и моторовводных коробок, двигателей компрессора, вентилятора, генератора, аккуму- ляторной батареи, контакторной панели, щитков с высоко- вольтными выключателями, радио реактора, электропечей, сгеклообогреватслей в кабине водителя, выключателей не-
Работы Содержание работ пей управления и вспомогательных, арматуры освещения салона, софитов, пулы а водителя и низковольтного щит ка, радиоаппаратуры, башмаков рельсового электромагнитно- го тормоза Исходными событиями сетевого графика являются начала работ на вагонах — события 1, 12 и 24. От них параллельно начинаются работы {1,2), {1,8), {1,3), {1,4) (1,11) и (1,5) на первом вагоне, работы (12, 13), (12,19), (12,14), {12,15) и {12,22} на втором, работы {24, 25), {24,26), {24, 37) на третьем. Вторые механики, закончив работу {1, 4) на первом, {12, 15) на втором и {24, 26) на третьем, помогают первым механикам в выполнении соответственно работ (3,6), {14,17} и (25,27), затем самостоятельно выполняют работы (6,7), {17, 18), {27,32) и снова помогают первым в выпол- нении работ (9, 10), {20, 21) и (33, 34). В соответствии с этой схемой на графике показаны связи событий 4 и 3 {14 и 15, 26 и 25) и событий 7 и 9 (18 и 20, 32 и 33) пунктирными стрелками. Мойщица, закончив работу {1, 5) на первом вагоне, переходит на второй для выполнения работы (16, 32), затем на третий для выполнения работы (35, 36). Поскольку от выполнения этих работ зависит завершающее собы- тие— окончание ТО-2 (события 11,22 и 37), события 5 и 11,23 и 22, 36 и 37 соединены логическими связями — пунктирными стрел- ками. Переходы с одного вагона на другой показаны вертикаль- ными линиями; время перехода принято равным 2 мин. Слесари-кузовщики после окончания работы (1,2) на первом вагоне и {12, 13) на втором переходят на третий и работают на нем вместе, выполняя разные комплексы работ. Поскольку и от выполне- ния кузовных работ зависит наступление завершающих событий, события 2 и 11, 13 и 22, 30 и 37 соединены логическими связями. Аналогично пневматики, выполнив работы {1, 8) на первом и (12, 19) на втором вагоне, переходят на третий и совместно выполняют работу (29,31). Конечные события этих работ связаны с завершающими логическими связями. Непрерывно каждый на своем вагоне в тече- ние всего периода ремонта работают электрики, выполняя работы (1, 11), (12, 22} и (24,37). Расчет сетевого графика начинают с определения ранних начал и окончаний всех событий и работ, начиная с исходного. Величины tP(i) записывают над событиями. Раннее начало исходного события 1 — /р(1)=7.00ч. Раннее окончание работы (1,3) tpoK{l,3), являю- щееся одновременно ранним сроком 1Р{3) наступления события 3 и ранним началом работы (<?, 6) tpH {3,6), получаем сложением t„{l)+t(l,3) [см. (VI.8~VI.il)]: /р(7) =7.00; tp(3) = 1^(1,3) = = tP АЗ, 6) =7.00+ 1.15 = 8.15. Аналогично, /р(6) = ок(3, 6) = =/р>н(5, 7) =/р.и(6, 5) =/р(3)+ /(<?, 6) =8.154-0.35 = 8.50 и т. д. При определении ранних сроков наступления событий, являющихся ре-
зультатом выполнения параллельных работ (1,3) и (1,4), (6,9) и (6, 7); (12, 14) и (12, 15) и т. д., принимаем большую величину. Так, при расчете tp(3) по работе (1, 3) получаем tv(3) 8.15, а при расчете по фиктивной работе (4, 3) — 1р(3) — 8.10. Принимаем tv(3) —8.15. После определения ранних сроков наступления всех событий про- водим расчет их поздних сроков, начиная от завершающего. Вели- чины in(0 записываем под событиями. Позднее окончание завер- шающегося события 11—t„(ll) = 11.00 ч. Позднее начало работы (10,11) Ли, (10,11), являющееся одновременно поздним сроком /Д/9) наступления события 10 и поздним окончанием работы (5, 10) f.tW(9,10), получаем вычитанием tn(l 1) — 1(10, 11): tn(ll) = 11.00; t„(10) — t„ „(10, 11) ^tnoK(9, 10) - 11.00 -0.15- 10.45. Аналогично, /„(9) =/nii(9, 10) = tnw(6,9) = tn(10)-t (9, 10) =10.45 — 0.25=10.20 и т. д. Поздний срок наступления события 7 получаем равным 10.20, поскольку 1(7,9) =0. Аналогично получаем поздние сроки наступле- ния всех событий, предшествующих фиктивным работам (4,3), (18, 20), (15, 14) и др. При определении поздних сроков наступления событий I, представляющих начала выполнения параллельных работ [в частности, события 6, фиксирующего начало работ (6, 9) и (6, 7)], за расчетную величину^(z) принимаем меньшую из полученных. Для события 6 при расчете по работе (6,9) получаем /п(6) = 10.20 — — 1.30 = 8.50, а при расчете по работе (6,7) tn (6) — 10.20 — 0.30 = = 9. 50. За расчетный принимаем поздний срок /п(6) =8,50. События 2, 8, 5, 13, 23 имеют двойные связи с последующими со- бытиями (событие 2 — с 11 и 28, событие 8 — с 11 и 24 и т. д.). Они отражают двухцелевой характер сетевого графика, частные цели которого состоят в завершении работы ТО-2 на каждом из вагонов и общая — в завершении работ ТО-2 всех трех вагонов. Поздние сроки наступления этих событий рассматриваем по общей цели сете- вого графика, завершающим событием которого является событие 37 (при условии одновременного наступления событий 11 и 22). После расчетов ранних и поздних сроков наступления событий намечаем на графике критические пути, проходящие по событиям, у которых ранние и поздние сроки совпадают. На сетевом графике (рис. VI.25) они отмечены двойными стрелками. В результате рас- четов ранних и поздних сроков наступления событий и выделения критических путей можно рассчитать резервы времени сетевого графи- ка. Резервы времени первых механиков и электриков равны нулю, так как их работы лежат на критических путях, образующих крити- ческую зону сети. Резервы времени кузовщиков составляют 11.00— —10.47 = 0.13- 13 мин на каждого кузовщика; пневматиков — 11.00—10.57 = 0.03 = 3 мин на каждого пневматика; вторых механи- ков— (8.15 —8.10) + (10.20 —9.20) = 1.05 (1 ч Обмин); мойщиц — (11.00—10.49) =0.11 = 11 мин. Таким образом, для всех слесарей, кроме вторых механиков, график является достаточно напряженным. Вторых механиков целесообразно назначить «скользящими» рабочи- ми для помощи отстающим при колебаниях трудоемкости вслед- ствие несинхронности (см. § IV.5) На рис. VI.26 приведен сетевой график на ТО-2 [11], а в табл. VI.4
дан определитель работ для троллейбусов ЗиУ-5. Продолжительность работ и количество исполнителей на рисунке проставлено над стрел- ками. Этот график одноцелевой — имеет одно исходное событие 1 и одно завершающее событие 20. График рассчитан на выполнение ТО-2 с простоем троллейбуса в течение одной смены 9 ч (включая обеденный перерыв с 12 до 13 ч). Ранние *и поздние сроки наступления
Работы (Л 2) (2. J) (3, 4) (Л 5) (5, 6) (Л 7) (Л 8) (Л 9) (9, 79) (/О, //) (1, /4) (14, 15) (15, 76) (М, 17) (18, 19) (Н. 12) (12, 13) (13, 20) Содержание работ Проверка и ремонт рамы кузова, наружной обшивки, крыльев, надколесных кожухов, облицовки фар, фонарей, сигналов, откидных люков с механизмами и шарнирами, де- коративных профилей, эмблем, переднего буфера, крыши и резинового пастила крыши, педали и лестницы для входа на крышу, креплений маршрутных вывесок, внутренней об- шивки, раскладки, потолочных люков Проверка и ремонт резиновых уплотнений окон и дверей перегородки кабины водителя, пола в агона и подножек Проверка и ремонт диванов в салоне и сиденья водителя, вентиляции, защитного фартука двигателя вентилятора, кронштейнов и зеркал заднего вида, поручней, оконных ог- раждений, вентиляционных решеток, табличек с надписями, к асе-полуавтоматов и компостеров Проверка и ремонт компрессора, обратного и предохра- нительного клапанов, фильтра, воздухоочистителей, тормоз- ного крана и тормозных цилиндров Проверка и ремонт воздухопроводов, резервуаров, мано- метров, дверных цилиндровистеклоочистителей Проверка и ремонт подвески, рулевого управления и пе- реднего (управляемого) моста Проверка и ремонт карданного вала, заднего моста, тор- мозной системы Проверка и ремонт токоприемника, радиореактора и кон- денсаторов Снятие в ремонт и постановка после ремонта в мастерских электродвигателей стеклоочистителей и привода дверей, про- верка освещения и сигнализации, клеммовой коробки Проверка и ремонт ТЭД, группового реостатного конт- роллера, генератора, пусковых и шунтовых резисторов, Сня- 1ие в ремонт и постановка после ремонта в мастерских дви- гателей генератора и вентилятора, аккумулягорной батареи Проверка и ремонт проводов силовых, вспомогательных и низковольтных цепей и изоляции электрооборудования Проверка и ремонт контроллера управления, панелей с контакторами и реле, автоматического выключателя Проверка и ремонт регулятора давления, низковольтного и приборного щитков, реле-регулятора, стеклообогревате- лей, электрических печей Проверка и ремонт радиооборудования Уборка пассажирского салона и кабины водителя Приемка троллейбуса Обкатка пробегом 25 км Устранение послеобкаточных дефектов и контроль сопро- тивления движению на выбеге событий указаны соответственно над событиями и под ними. Критиче- ские пути проходят на работах по электрооборудованию, уборочно- моечным, обкатке и устранению послеобкаточных дефектов.
Сетевые графики на ремонт должны быть увязаны с сетевыми графиками ремонта оборудования ПС в мастерских и поставками запасных частей и материалов отделом материально-технического снабжения. § VI.5. Внеплановые ремонты и скорая техническая помощь Внеплановые ремонты, связанные с отказами подвижного состава на линии или обнаруженными неисправностями, требующими устра- нения, делят на заявочные, случайные, линейный ремонт и скорую техническую помощь. Заявочные ремонты выполняют в депо по заяв- кам водителей, записанным в книгу поезда, или при обнаружении неисправностей ПС в ЕО и ТО-1, когда для их устранения требуется непредусмотренное оборудование, или затраты времени, требующие- ся для ликвидации неисправности, превышают отводимые для про- ведения этих осмотров. По времени выполнения заявочные ремонты делят на ночные и дневные. Ночной заявочный ремонт выполняют параллельно с ЕО. Это в основном работы небольшого объема. Ваго- ны и троллейбусы с неисправностями, требующими смены агрегатов, оставляют в дневной заявочный ремонт с заменой неисправного ПС на выпуске резервным. Случайными называют ремонты, связанные с возвратами ПС с линии по технической неисправности. Их делят на три категории: бесподъем очные, подъем очные и крупноаварийные. К бесподъемоч- ным относят сравнительно малотрудоемкие ремонты, выполняемые без подъемки кузова; к подъемочным — требующие подъемки кузова для выкатки мостов или тележек; к крупноаварийным — ремонты, требующие больших работ, главным образом по кузову. Потреб- ность в крупноаварийных ремонтах возникает при столкновениях ПС с другими видами транспорта или наездах троллейбусов на опоры или другие препятствия, вызывающих повреждения каркаса кузова. Линейный ремонт выполняют водители и линейные слесари ко- нечных станций маршрутов. Он имеет целью устранение мелких неисправностей, не требующих больших затрат времени на ремонт и возврата ПС в депо. Скорая техническая помощь имеет главной целью ликвидацию нарушений регулярности движения, связанных с отказами и авариями ПС на линии, сопровождающихся потерей способности самостоятельного передвижения и приводящих к нару- шениям графика движения других поездов. Одновременно ею решает- ся задача транспортировки в депо вагонов и троллейбусов, поте- рявших способность самостоятельного передвижения. Случайные и заявочные ремонты. Заявочные и случайные бес- подъемочные ремонты выполняют в депо на специально отведенных местах с ремонтными канавами и соответствующим оборудованием. К работам по заявочному ремонту троллейбусов относят такие, как замена и регулировка тяг дверей, смена дверного редуктора, замена электродвигателя дверного привода, ремонт каркасов сидений, рези- нового покрытия пола, створок дверей, смена оконных стекол, ремонт листов обшивки, смена рессоры, ликвидация перекоса управляемых и ведущих мостов, смена ступиц колес, ремонт редуктора без передачи
в мастерские, смена полуоси и пневматических колес, регулировка рулевого управления, смена ТЭД, устранение причин низкой изоля- ции, смена аккумуляторов, группового контроллера, карданного ва- ла, регулировка ручного тормоза, устранение замерзаний пневмати- ческой системы в зимнее время и др. Трамвайные вагоны ставят в заявочный ремонт при необходимости замены пантографа, двига- тель-компрессора, автоматического выключателя, вспомогательных электрических машин, группового контроллера, карданного вала, щеткодержателей ТЭД, устранения утечек сжатого воздуха, замены крана машиниста и др. Места случайных нодъемочных ремонтов оборудуют домкратами, поворотными кранами и подъемниками для подъемки кузова, пере- движными канавными тележками для подъема и опускания ТЭД, приспособлениями для снятия и установки рессор, пусковых рези- сторов, ступиц колес троллейбусов, правки штанг токоприемников и др. Заявочные и случайные ремонты не имеют нормированной тру- доемкости и планируются в депо на основе статистических данных в количестве, не превышающем 10% от ПС, выпускаемого на линию. Фактическое число заявочных и случайных ремонтов колеблется в зависимости от времени года. Наибольшее их число приходится на осенний и весенний периоды, когда часты отказы электрооборудова- ния по причине попадания в него ливневых вод и ухудшаются условия движения по сцеплению колес с рельсами и дорожным по- крытием. В зимнее время иногда наблюдаются массовые выбытия ПС из движения по причине попадания в ТЭД через вентиляционные отверстия снега, приводящего к снижению сопротивления изоляции и пробоям обмоток на корпус. Для работы депо эти периоды особенно ответственны, так как создают большую напряженность в работе и требуют мобилизации всех резервов для выполнения планов выпу- ска ПС на линию. Работы по заявочным и случайным ремонтам выполняют квали- фицированные слесари (механики, пневматики и электрики), так как вследствие отсутствия постоянных характеристик (объема) они тре- буют от исполнителей навыка поиска неисправностей и ремонта разнообразного оборудования. Наиболее ответственная операция при случайных подъемочных ремонтах — подъем кузова, которая должна выполняться с соблюде- нием всех требований техники безопасности для исключения падения кузова и травматизма работающих. Канавный домкрат для подъема кузова (рис. VI.27) имеет основание 1 со стойками 2, внутри которых проходят грузовые винты 3, несущие грузовые гайки 5 с установлен- ными на них подъемными стержнями 6 опорных головок 7. Подъем- ные винты 3 приводятся во вращение электродвигателем 8 через ре- дуктор 9 и конические передачи 4. При вращении подъемных винтов силовые гайки поднимаются или опускаются, поднимая или опуская опорные головки 7. Для подъемки кузова на головки 7 укладывают балки 10. Наиболее безопасны в работе и требуют наименьших затрат времени на подъем кузова канавные домкраты с групповым приводом и синхронным перемещением грузовых гаек всех четырех

О) 7 Рис. VI.28. Схемы тележек для снятия,, установки на ПС и перевозки агрегатов трамвайных вагонов и троллейбусов и анная тележка для домкратных стоек. Менее желательны, хотя имеют большее распространение, домкраты с индивидуальным приводом подъемных винтов, которые конструктивно про* ще, но допускают неравен- ство перемещений грузовых гаек и, следовательно, точек опор кузова по высоте. Рабо- та с такими домкратами тре- бует повышенного внимания при подъеме. Подъем кузова выполняет бригада слесарей во главе с бригадиром, ко- торый наблюдает за рабочим процессом и отвечает за без- опасность работ. Для снятия из-под кузо- ва, транспртировки и монта- жа на ПС агрегатов (ТЭД, двигатель-компрессоров и др.) используют электро- кары и ручные или элек- трифицированные тележки с подъемной платформой, которые могут быть стацио- нарными и передвижными, снятия и установки на троллейбус ТЭД и других агрегатов (рис. VL28, а) выполнена в виде каркаса 6, в стойках которого на подъ- емных винтах 5 перемещается вверх и вниз рама 8 с люлькой 7 для снимаемого или устанавливаемого агрегата. Грузовые винты 5 имеют привод от электродвигателя 1 через редуктор 2 и конические переда- чи 4, связанные с редуктором 2 валами 3. Тележка для снятия, уста- новки и перевозки двигатель-компрессоров (рис. VI,28 6) имеет ра- му 13 со стойкой 12, в которой перемещается вверх и вниз подъемная платформа И с люлькой, связанная с электрическим двигателем 9 или ручной лебедкой тросом 10. Такого же рода передвижные тележ- ки и подъемники используют на плановых работах в профилактории и цехе плановых ремонтов. Линейный ремонт. Бесперебойная работа ПС ГЭТ обеспечивается локализацией и ликвидацией последствий неисправностей и отказов на линии, которые осуществляют водители, линейные ремонтные пункты и аварийно-восстановительная служба. Сложность их работы определяется крайне жесткими ограничениями времени выполнения восстановительных работ, в связи с требованями бесперебойности пассажироперевозок. Неисправности и отказы ПС ГЭТ являются следствием недобро- качественности ТО в депо перед выпуском на линию, организция
и техническое оснащение которого обеспечивает возможность выяв- ления в основном только видимых неисправностей; неправильной эксплуатации (нарушений режимов движения и использования ПС, установленных ПТЭ) или непредвиденных случайных причин (наез- дов, столкновений и т. д.). Определяющая роль в предупреждении неисправностей и аварий- ности ПС на линии принадлежит водителю, в обязанности которого входит наблюдение за работой ПС и устранение мелких неисправ- ностей, не требующих перерывов движения более 1—2 мин. Поэтому при обучении водители должны получать не только навыки вождения поездов, но и глубокие сведения о конструкциях ПС, методах диагно- стирования состояния оборудования по шумам, стукам, искрению и другим процессам, сопровождающим его работу на линии, и навыки выполнения линейного ремонта. О всех замеченных неисправностях водитель обязан делать заявки с записью в книгу поезда, которые проверяют и устраняют в ЕО или заявочном деповском ремонте. Для устранения мелких неисправностей ПС, обнаруживаемых на линии, водители имеют набор необходимого инструмента, материалов и за- пасных частей, входящих в перечень экипировки. Водитель должен хорошо знать оборудование ПС, уметь выявлять неисправности и устранять их без срыва расписания движения поездов и вызова ава- рийной бригады. В пути следования может отказать один из ТЭД, аппараты управления, электрический или механический тормоз, пантограф, освещение, привод дверей и т. д. Водитель обязан устра- нить неисправность и довести поезд до ближайшего линейного ре- монтного пункта или вызвать аварийную бригаду. Особого внимания требует работа водителей в зимнее и осенне-весеннее время, когда возможен юз при торможении и буксование колес при пуске, попа- дание в ТЭД снега или ливневых вод, замерзание трубопроводов и аппаратов пневматической системы. Л инейные ремонтные пункты организуют на конечных станциях маршрутов, где для отстоя требующего ремонта ПС трамвая укла- дывают запасной рельсовый путь, а для троллейбусов отводят спе- циальную площадку. При обслуживании конечной станцией до 50 по- ездов на линейном ремонтном пункте работает один дежурный слесарь в смену, если количество ПС превышает 50 единиц — два слесаря, имеющих навыки слесарных и электромонтажных работ и хорошо знакомых со всеми видами оборудования ПС. Линейные ремонтные пункты обеспечивают комнатой, оборудованной-слесар- ным верстаком с тисками, стеллажом для запасных частей и деталей, шкафом для материалов и инструмента, приспособлениями для ремонта различных видов оборудования ПС, столом. По заявкам водителей линейные слесари регулируют тормозную систему, устраняют утечки сжатого воздуха и размораживают пневматическую систему в зимнее время, ремонтируют дверные механизмы, заменяют щетки электриче- ских машин и губки контакторов, контакторные элементы контролле- ров, контакторы, запиливают контактные вставки токоприемников трамвая, меняют головки и правят штанги троллейбусных токоприем- ников, устраняют неисправности цепей освещения, отопления, сигна-
лизации и радиофикации; зачищают коллекторы электрических машин, меняют колеса троллейбусов, ступицы и полуоси; проверяют секвенцию аппаратов электрической схемы. Нормально на линейный ремонт попадают вагоны и троллейбусы, способные к самостоятель- ному передвижению, с неисправностями, не требующими трудоемких работ. О всех ремонтных работах, выполняемых на линии водителем или линейным слесарем, производится запись в книгу поезда. Кроме того, линейный слесарь ведет книгу ремонта, в которую записывает все работы на ПС с простоем более 3 мин, которые фиксируются как простои на линии, если их продолжительность не превышает 1 ч. О неисправностях, требующих для устранения подъема кузова или простоя, превышающего 1 ч, линейный слесарь сообщает диспетчеру и получает от него разрешение на возврат вагона или троллейбуса в депо. Случаи простоя ПС на линейном ремонте продолжительно- стью более 1 ч фиксируются как возвраты даже в том случае, если вызвавшие их неисправности устранены на линии. Скорая техническая помощь. Скорая техническая помощь выпол- няет на линии работы аварийного характера, когда ПС теряет способность самостоятельного передвижения: ликвидирует сходы ва- гонов с рельсов, повреждения ходовой части с заклиниванием колес при отказах редуктора, неспособность вагонов или троллейбусов к передвижению при обрывах карданных валов, отказах электриче- ской схемы, тормозов и т. д. Задача скорой технической помощи—ликвидация последствий аварий ПС в кратчайшее время. Возможна передача ее функций депо (профилакторию). В этом случае каждое депо имеет свои аварийно- восстановительные бригады на маршрутах, которые обслуживают ПС этих маршрутов. Такая форма организации аварийно-восстано- вительной службы (АВС) характеризуется низким коэффициентом использования технических средств (машин скорой технической помощи), который снижается иногда до 0,1—0,2. Централизация АВС при ТТУ или подчинение ее одному из круп- ных депо позволяет резко уменьшить требующийся парк аварийно- технических средств и повысить их использование. Аварийно-вос- становительная служба организует на линии пункты скорой тех- нической помощи с дежурными аварийными бригадами, которые располагают вблизи потенциально аварийных участков (в местах большой плотности движения) с таким расчетом, чтобы аварийная автомашина после вызова ее по телефону могла прибыть на место происшествия не позднее чем за 15—-20 мин. В распоряжении АВС имеются соответственно оборудованные аварийные машины, автокраны и тягачи, трайлеры для транспорти- ровки троллейбусов, непригодных для буксировки. Основным обору- дованием аварийных машин являются домкраты и гидроподъемники, червячные тали и лебедки для подъема вагонов при сходах с рельсов, подкатные аварийные тележки для транспортировки вагонов со сло- манной осью колесной пары или заклиненным редуктором, накаточ- ные приспособления (направляющие устройства) для наведения на рельсовый путь колесных пар, сошедших с рельсов. Кроме того, в
комплект оборудования аварийных машин входит специальный и обычный слесарный и электромонтажный инструмент, а также набор запасных частей электрического, механического и пневматического оборудования обслуживаемого ПС. На неисправных вагонах и трол- лейбусах аварийные бригады меняют элекрические и пневматические аппараты, тормозные тяги и другое оборудование, которое имеется на аварийных машинах в комплекте запасных частей. К неисправ- ностям троллейбусов, требующим снятия их с линии и буксировки в депо, относят повреждения рулевых механизмов, подвески, ТЭД, пусковых резисторов, штанг токоприемников, контакторных панелей, компрессора, редуктора (когда через редуктор не передается вра- щающий момент); заклинивание редуктора и колес в результате деформации балок мостов при ударах, большие утечки тока и др. При повреждениях токоприемников, компрессора, пусковых резисто- ров, контроллера, ТЭД троллейбусы буксируют в депо без подготови- тельных работ. При больших повреждениях ведущих и управляемых мостов троллейбус доставляют в депо на трайлере либо, если это Рис. VI.29. Схемы надвижки на рельсы сошедшей с колеи тележки трамвайного вагона (и) и установки под аварийную колесную пару с заклиненными коле- сами вагона «Татра» транспортной тележки (б) возможно, подготавливают к буксировке: при обрывах стремянок кре- пления листовых рессор или прорывах оболочек пневмоподвесок ку- зов вывешивают на домкратах и между рамой кузова и мостовой балкой помещают деревянную чурку; при повреждениях редукторов и ТЭД, сопровождающихся заклиниванием, вынимают полуоси и т. д. Особой четкости требует организация скорой технической помощи ПС рельсового транспорта, поскольку при остановке на линии ава- рийный вагон закрывает движение остальным, тогда как у аварийных троллейбусов штанги токоприемников могут быть сняты с контактной сети под лиры, благодаря чему движение не прекращается даже в том случае, если троллейбус не может быть сразу же подведен к тротуару. При сходах трамвайных вагонов с рельсов их стремятся в кратчайшее время поставить на колею и ввести в нормальную эксплуатацию, или, если это невозможно, перевести самоходом или буксиром в депо для устранения неисправностей. Для перемещения в сторону рельсов тележки сошедшего с колеи вагона последний выве- шивают на домкратах, подводят под колеса металлические листы- подкладки 1 (рис. VI.29, а), освобождают домкраты и, используя лебедку или тягач, сдвигают вагон до попадания колес на рельсы.
Возможно надвижение тележек на рельсы и при подаче вагона вперед или назад по специальным клиньям или металлическим листам до тех пор, пока все его колеса окажутся на рельсах. Техника этих передвижений отработана настолько хорошо, что норма времени на ликвидацию схода четырехосного вагона с рельсов одной или даже двумя тележками (без опрокидывания и схода с опор) не превышает соответственно 26 и 28 мин, при сходе с опор — 60 мин. Для тран- спортировки вагона с заклиненной колесной парой самоходом под колеса 2 аварийной колесной пары подводят подкатные аварийные тележки 3 (рис. VI.29, б). На вагонах «Татра» аварийные тележки крепят специальными струбцинами. Вывешивание колесных пар про- изводят на высоту 50—75 мм. § VI.6. Методы контроля сопротивления движению подвижного состава Сопротивление движению является обобщенным диагностическим параметром, характеризующим состояние ходовой части, тормозной системы и элементов тягового привода ПС ГЭТ. Повышенное сопро- тивление движению имеют трамвайные вагоны и троллейбусы с плохо отрегулированными тормозами, повышенным трением в элементах тягового привода и ходовой части. Неправильная регулировка тормозной системы механического тормоза может повысить сопротив- ление движению трамвайного вагона с 4 до 12 Н/кН (от 4 до 12кгс/тс), т. е. втрое. Высокое удельное сопротивление движению приводит к повышенному износу трущихся частей и является сигна- лом необходимости проверки их регулировки и смазки. Кроме того, с величиной удельного сопротивления движения связан расход элек- трической энергии на движение ПС, поскольку удельный расход элекрической энергии Дуд Вт *ч/(т • км) пропорционален удельному сопротивлению движению да0(Н/кН): Дуд = 2,78да0. (VI.3) Приближенные расчеты показывают, что снижение удельного сопротивления движению на 1% дает снижение расхода электриче- ской энергии на движение примерно на 0,4%. Поэтому Правила технической эксплуатации (ПТЭ) требуют, чтобы удельное сопротив- ление движению ПС ГЭТ соответствовало утвержденным нормам и проверялось при выходе вагонов и троллейбусов из плановых ремон- тов, а также выборочно в соответствии с инструкциями электро- инспекции. С целью экономии электрической энергии и повышения долго- вечности ПС в эксплуатации систематический контроль сопротив- ления движению выпускаемого ПС должен проводиться на ЕО, что, однако, практически трудно осуществить по причине трудоемкости существующих методов контроля. Поэтому ежемесячно в депо выбо- рочной проверке сопротивления движению подвергают сравнительно небольшой процент ПС. Примерные нормы удельного сопротивления Движению составляют: двухосных моторных вагонов КТМ-1,
КТМ-2 — 3,8 Н/кН летом и 4,3 Н/кН зимой; двухосных прицеп- ных всех типов — 2,8 Н/кН летом и 3,0 Н/кН зимой; поезда КТМ-2 + H-KTI12 — 3,5 Н/кН летом и 3,9 Н/кН зимой; четырехосных мотор- ных вагонов МТВ-82, РВЗ-6, Т-2, Т-3 — 4,1 Н/кН летом и 4,6 Н/кН зимой; троллейбусов всех типов — 13,4 Н/кН летом и 14,0 Н/кН зи- мой. Сопротивление движению троллейбусов примерно втрое выше по сравнению с трамвайными вагонами вследствие более высокого сопротивления качению пневматических колес; прицепных трамвай- ных вагонов ниже, чем моторных вследствие отсутствия тягового привода. Зимой сопротивление движению выше, чем летом за счет загустевания на морозе смазки. Используют ряд методов контроля сопротивления движению, выбор которых определяется местными условиями, главным обра- зом наличием или дефицитом имеющихся площадей в профилак- тории. Наибольшее применение получил метод выбега, но известны также динамометрические, тока трогания, установившегося тока, разности скоростей и др. По характеру получаемых величин сопро- тивления движению их можно разделить на две группы: дающие интегральную (среднюю) величину или мгновенный замер. К первым : можно отнести метод выбега, разности скоростей и (с некоторым приближением) метод установившегося тока и динамометрический метод установившейся скорости. Динамометрическим методом тро- . гания и методом тока трогания определяют мгновенные величи- ны сопротивления движению, которые, как правило, больше сред- них. Критериями оценки методов замеров сопротивления движению в условиях депо являются: обеспечиваемая ими точность, трудо- емкость, затраты на оборудование контрольных участков, требую- ' щаяся площадь контрольных участков, возможность использования ее в промежутках времени между проведением контрольных замеров для ремонта и хранения ПС. Приемлемым в условиях депо можно считать метод, гарантирующий погрешность замеров до 0,01- 0,02 Н/кН, но не более 0,05 Н/кН, характеризующийся малой трудо- емкостью, т. е. обеспечивающий возможность проведения массовых обследований всего ПС в депо в короткое время, не требующий больших затрат на оборудование контрольных участков. Контроль- ные участки должны занимать в депо минимальную площадь и допу- скать возможность использования ее в промежутках между замерами сопротивления движению для проведения ремонтных работ и отстоя ПС. Для сокращения требующегося времени необходимо, чтобы сопротивление движению каждой единицы ПС определялось за один проход контрольного участка. Точность замеров сопротивления движению при любом методе контроля зависит от двух факторов: 1) собственной точности метода, которую определяет структура расчетных формул и точность замеров входящих в нее величин — отрезков времени, пути, скорости, сил и др. и 2) ширины области естественного разброса величин сопротивления движению, характерной для рассматриваемого метода контроля и характеристик контрольного участка. Собственную точность каждого
метода замеров сопротивления движению рассчитывают теоретиче- ски с использованием общих законов теории ошибок. Величину области естественного разброса можно определить только экспери- ментально. Разброс мгновенных величин сопротивления движению при контроле методом тока трогания и динамометрическим методом трогания обычно весьма велик (составляет до 100% и более). Он определяется рядом факторов: разницей характеристик дорожного покрытия или рельсового пути от точки к точке на контрольном участке; наличием люфтов в элементах тяговой передачи и ходовых частей; зависимостью коэффициента трения от взаимного расположе- ния трущихся пар, определяемой производственными допусками изготовления и неравномерностью их износа. Задача сужения этого разброса требует специального выбора участков пути, используемых для контроля сопротивления движению. Для получения требуемой точности контроля сопротивления движению в этом случае необходимо проводить большое число замеров и определять расчетное сопротивление движению wp как среднее арифметическое: ; , r = (VI.4) где п — число замеров; — /-й замер. Если зона разброса замеров сопротивления движению Лш = = ЗД?Макс-—wmhiw а желательная точность (погрешность) контроля р, то Aw = 2Kp, где К — необходимое число контрольных замеров для получения величины шрс погрешностью р. Пусть 5—3 = 2 Н/кН, р=0,01 Н/кН, тогда Л = 2/(2 • 0,01) =100. Естественно, что прово- дить такое число замеров сопротивления движению единицы ПС не- реально. Разброс замеров сопротивления движению при контроле инте- гральными методами (выбега, разности скоростей) значительно ниже. Его определяют те же факторы, что и разброс мгновенных величин сопротивления движению, но в значительно меньшей степени благодаря тому, что интегрирование мгновенных величин сопротивления движению от точки к точке контрольного участка осуществляется автоматически. Исходя из этого, можно сделать выводы: 1. Точность методов, основанных на замере мгновенных величин сопротивления движению, принципиально ниже точности интеграль- ных. Сопротивление движению методами мгновенного замера можно определять только как среднее из ряда полученных в различных точ- ках контрольного участка при различном положении ходовых частей. 2. Область естественного разброса замеров сопротивления движе- нию интегральными методами при соответствующем выборе пара- метров контрольного участка (его длины и ровности покрытия) можно получить теоретически сколь угодно малой. 3. Величину сопротивления движению ПС можно получить за один проход опытного участка только интегральным методом при соблю- дении двух условий: должна быть обеспечена необходимая собствен- ная точность метода и снижен до необходимого минимума естествен- ный разброс опытных замеров сопротивления движению. Если
р — желательная погрешность замеров сопротивления движению, то характеристики опытного участка следует подбирать так, чтобы область естественного разброса замеров не превышала Ер, где Е — некоторый коэффициент. Необходимая точность замеров обеспе- чивается в том случае, если собственная погрешность метода не превышает (1 —Е)р. Метод выбега. Метод выбега основан на решении основного урав- нения движения, которое при выбеге нмет вид w = 102(1 + т)ав± i, (VL5) где w— удельное сопротивление движению, Il/кН; — замедление вагона или троллейбуса на выбеге; м/с2; 1 + у — коэффициент инер- ции вращающихся масс, связанных с ходовыми колесами; i — уклон контрольного участка, %0. Рис. VI.30. Схема контроля удельного сопротивления движению методом выбега с контролем времени выбега ручным секундомером и пути выбега визуальным на- блюдением Принимая движение вагона или троллейбуса на выбеге равно- замедленным со средним замедлением аа, получим зависимость меж- ду скоростью вагона в момент окончания выбега, замедлением. аа, временем выбега t и путем выбега I: I ~ vol-Е aaE/2. (VI.6) При выбеге до полной остановки о0 = 0 «а = 21/Е. Формула (VI.5) в этих условиях получает вид щ = 204 (1 + у) 1/Е ± i = KJ/Е ± z, (VL7) где Км — коэффициент, определяемый инерцией вращающихся масс. Принимают /<;=230. что соответствует коэффициенту инерции вра- щающихся масс 1+у = 1,127. Определение сопротивления движению методом выбега до полной остановки заключается в следующем. На территории депо (преиму- щественно в профилактории) выделяют для замеров сопротивления движению специальный участок пути длиной 60—70 м, имеющий уклон г = 0 или небольшой постоянный уклон i. Вдоль участка (рис. VI.30) натягивают проволоку или устанавливают рейки с указа- нием длины в метрах (через каждый метр). Вагон или троллейбус
входит на этот участок пути с выключенными тяговыми двигателями при скорости порядка 5—10 км/ч. Контролер-оператор /, находя- щийся в вагоне, наблюдает через окно за отметками пути на рейках и в момент прохождения какой-либо из них нажимает кнопку руч- ного секундомера, включая его в работу. Отключение секундомера производится в момент полной остановки вагона. Показание секун- домера дает время выбега t. По разности отметок на рейках, взятых в момент пуска секундомера и яри полной остановке вагона получают путь выбега I. При подсчете сопротивления движению на логарифми- ческой линейке (рис. VI.31) волосок визира ставят в положение I—I по числу на шкале А. Под волосок подводят отсчет времени f(c), взятый по шкале С. Затем волосок переводят в положение II—II Рис. VI.31. Схема расчета удельного сопротивления движению на логарифмической линейке па отсчет пути выбега 7(м) по шкале В. Со шкалы А считывают искомую величину w. Метод выбега является наиболее распространенным методом контроля сопротивления движению трамвайных вагонов и троллейбу- сов. Он отличается простотой контроля, сравнительно небольшими затратами на оборудование контрольных участков, но требует сво- бодной площадки длиной 60—70 м, тщательного ее содержания и недостаточно точен. Поэтому расчетную величину сопротивления дви- жению определяют как среднее из шести замеров: трех в прямом и трех в обратном направлении движения вагона. Это существенно повышает его трудоемкость и не позволяет использовать для массо- вых замеров сопротивления движению ПС. Затраты времени на об- следование одного вагона методом выбега составляют около 10—15 мин. Пример VI.2. Удельное сопротивление для троллейбуса w —10 Н/кН НО кгс/тс). Путь выбега троллейбуса от момента включения секундомера до полной остановки 7=40 м. Определить точность метода выбега. Реше и и е. Начальную скорость о троллейбуса найдем из уравнения кинетической энергии Ми3/ (2 • 3,62) = Г/ или 3,93 (1 + у) v2 = wlt (VI .8)
где Л1 = 102G (1 4- у) — приведенная масса троллейбуса, т; G — его вес, Н; = —полное сопротивление движению, И; и— скорость, км/ч. Из (VI.8) находим и = vW13,93(l+у)) = V10 • 40/(3,93 * 1,18) = =9,3 км/ч, где 1 + у = 1,18 — коэффициент инерции вращающихся масс трол- лейбуса по данным натурных измерений. Полное время выбега найдем, принимая движение троллейбуса па вы- беге равномерно замедленным: t = 21 • 3,6/ц = 2 • 40 • 3,6/9,3 = 31 с. При глазомерном измерении пути и ручном включении и выключении секундомера абсолютная погрешность замеров I и / составляет соответствен- но не менее е/ = ±0,5 м и е/ = ±0,5 с. Относительная погрешность соответ- ственноб/= E//Z = ±0,5/40 = ±0,0125 и 6/ = е,// = ±0,5/31 =0,0161. Относи- тельную погрешность замеров w определим как дифференциал натурального логарифма функции (VI.7): 5а. = din щ = din [AU/l2±t] =6/4-26/4- (VJ.9) Полагая z‘ = 3%0 и б(- = 0,01, получим =6/4-26/ + (i/w) д, = 0,0125+ =2 • 0,0161+ (3/10)0,01 =0,048, или 4,8%. Абсолютная ошибка замеров со- противления движению £а, = 6а,да=0,048 • 10=0,48 Н/кН. Поле разброса опытных замеров сопротивления движению при повторных пропусках трол- лейбуса через контрольный участок будет ограничено пределами = = 10 + 0,48 = 10,48 Н/кН; дамин = 10 — 0,48 = 9,52 Н/кН. В ряде случаев ошибки замеров сопротивления движению методом выбе- га даже превышают полученные величины, из чего следует, что фактическая точность замеров величин I и /, входящих в расчетную формулу (VI.7), еще ниже принятой в расчете. Если, однако, расчетную величину шр определять как среднее из шести замеров, то погрешность ее в нашем примере составит 0,48/6 =0,08~ 0,1 Н/кН, что практически считают приемлемым. Положительная особенность метода выбега — простая структура расчетной формулы (VI.7), благодаря которой сравнительно мала вносимая ею «структурная» погрешность контроля сопротивления движению. Его недостатки связаны с низкой точностью контроля пути' выбегу I визуальным наблюдением по рейке и времени выбега t по показаниям ручного секундомера. Резкое повышение точности может быть достигнуто автоматизацией замеров I и t. В схеме автоматиче- ского контроля сопротивления движению методом выбега, предло- женной В. В. Люлько*, для контроля точки начала выбега исполь- зован фотоэлемент с осветителем О и фотодиодом Ф (рис. VI.32, а), при срабатывании которого в момент пересечения луча света кузо- вом троллейбуса включается отсчет времени выбега и фиксируется начало выбега. Для фиксации момента остановки троллейбуса использован акустический датчик АД, находящийся на конце медной трубки М, установленной на минусовом контактном проводе так, что при движении головки токоприемника по контактному проводу она касается трубки и создает в ней шум, фиксируемый акустическим * Опыт составления графиков движения троллейбусов с организацией дневного осмотра подвижного состава. МЖКХ РСФСР, ЦБНТИ. Обзорная информация. Сер. Городской электротранспорт, 1 (4)/Составитель Н. В. Р у- б и н с к и й, М., 1974.
датчиком АД. В момент остановки троллейбуса и прекращения этого шума акустический датчик сра- батывает, отключая секун- домер. Для фиксации пути выбега на конечном участ- ке контактного провода установлен ряд контактов К с шагом 1 м, замыкае- мых головкой токоприем- ника. Замыкающиеся кон- такты К фиксируют путь, проходимый троллейбусом на выбеге со средней по- грешностью ±0,5 м. После включения вы- ключателей В1 и В2 (рис. VI.32,6) получают питание блоки установки от трансформатора Тр через выпрямители ВП1 и ВП2. Фотодиод Ф сраба- тывает, благодаря чему включается реле управ- ления Р и своими контак- тами Р(2) и (РЗ) обесто- чивает цепи питания дат- чиков Д пути выбега, бло- ка Б01 отсчета пути I вы- бега, мультивибратора Рис. V132. Принципиальная схема оборудо- вания контрольного участка (а) и электри- ческая схема (б) установки для автомати- ческого контроля удельного сопротивления движению методов выбега МВ и блока БО2 време- ни t выбега (электросекундомера). Реле остановки Р2 в это время отключено. Установка находится в исходном положении. Перед началом проведения контроля сопротивления движению водитель из кабины набирает на пульте управления ПУп, установленном вне трол- лейбуса, номер своей машины, который отбивается на ленте печатаю- щего устройства ПУ, представляющего собой серийную электриче- скую печатную машинку. Затем троллейбус разгоняют на площадке до скорости 4—5 км/ч и начинают движение на выбеге до полной ос- тановки. В начале этого движения троллейбус пересекает луч света фотоэлемента, фотодиод Ф запирается, реле Р отключается, его кон- такты Р(2) и Р(3) включают БО2 (электросекундомер) и подготав- ливают к включению цепь питания катушки реле РЗ и блока БО1 отсчета пройденного пути I. Для исключения повторного включения реле Р после того, как кузов троллейбуса перестанет загораживать луч света, используют промежуточное реле Р1, контакты которого Р1(1) отключают фотодиод Ф. При въезде троллейбуса на 15-метро- вый контрольный участок М появляется сигнал от акустического дат- Ю*
чика АД, который через усилитель У и выпрямитель ВПЗ включает реле Р2. Контакты этого реле отключают катушку промежуточного реле Р1, его контакты Pi(l) замыкаются, в результате чего реле уп- равления Р удерживается в отключенном рабочем положении только контактами Р2(1) реле остановки Р2. Считывание пути I выбега бло- ком БО1 и времени t блоком БО2 от мультивибратора МВ происхо- дит непрерывно до полной остановки троллейбуса, когда сигнал от акустического датчика АД исчезает и реле Р2 отключается. Мгно- венно включается реле Р и через контакты Р(2) и Р(3) останавливает отсчет пути и времени выбега. Считанные значения пути и времени выбега поступают в арифметическое устройство АУ, а результат вычисления сопротивления движению — на печатающее устройство ПУ и в блок цифровой индикации БЦИ-W. Для визуальной информа- ции на блок цифровой индикации БЦИ-t может быть выведено время выбега. В конце рабочей смены мастер ОТК снимает ленту с печатаю- щего устройства и анализирует техническое состояние всех троллей- бусов, прошедших через контрольную установку. Опытная эксплуатация установки показала, что погрешность контроля сопротивления движению на ней составляет 0,1 Н/кН. Теоретический расчет ее можно провести, полагая в первом прибли- жении для приведенного выше примера расчета 6,— 0, 6, = 0 и = - 0,5/40—0,0125. При этом 6да = 0,0125 или 1,25% и абсолютная ошибка замеров сопротивления движению 8^ = 6^ — 0,0125 • 10 - = 0,125 Н/кН. Основную ошибку замеров вносит недостаточная точность контро- ля пути выбега, для повышения которой число контактов К на конт- ; рольном участке контактного провода следует увеличить примерно вдвое или даже втрое. При установке контактов К с шагом 1 м/ (рис. VI.32, а) абсолютная ошибка замеров пути выбега может со- ; ставлять ez= 1 м, относительная й;= 1/40 = 0,025 и абсолютная ошиб- j ка замеров сопротивления движению &!i) = = 0,025 * 10= J = 0,025 Н/кН, что неприемлемо. При правильном расчете установки автоматического контроля s сопротивления движению методом выбега можно обеспечить доста- точную точность контроля за один проход контрольного участка, что значительно расширяет возможности их использования в депо. Метод разности скоростей. Метод представляет собой разновид- ность метода выбега и, как и последний, относится к интегральным методам контроля сопротивления движению ПС. Метод основан на решении уравнения кинетической энергии поезда на выбеге при уменьшении его скорости с У) до v2 за счет работы сил сопротивления движению: ^)/2= (w±i)GL (VI. ЮХ Принимая во внимание, что приведенная масса • поезда и Л1—102G (1 +у), получим id = 51 (1 + у) (и?—vl)/l±i, (VI.11)
где Vj и v2 — начальная и конечная скорости выбега, м/с; I — путь выбега, м; i — уклон контрольной площадки. Если в начале и конце контрольного участка (рис. VI.33) выделить достаточно малые по длине участки и s2 по сравнению с длиной участка /, то в пределах этих участков скорости и, и v2 движения поезда можно считать постоянными и достаточно точно определять по формулам: Vj = Sj/ti и v2 = s2/i2t (VI.12) Рис. VI.33. Схема контрольного участка для контроля сопротивления дви- жению троллейбусов методом разности скоростей с использованием милли- секунд омеров МС-1 где Zj и t2 — время прохождения поездом участков $] и s2. С учетом этих равенств уравнение (VI.11) принимает вид w = 51 (1+у) [(s^J2—(х2/Л>)2]//±* или Д2, (VI.13) где Д =A/i\ и Д2 А и В — константы, зависящие от выбора характеристик контрольной установки (при st=s2 получаем А~В). Сопротивление движению методом разности скоростей опреде- ляют как разность величин Д1 и Д2, являющихся функциями отрез- ков времени и t2. Экспериментально определяют величины и /2. Теоретический анализ метода разности скоростей показал, что его недостатком является неудовлетворительная структура расчетной формулы, по которой сопротивление движению определяют как разность двух близких величин. В связи с этим он может обеспечить требуемую точность контроля лишь при условии высокой точности замеров отрезков времени и /а. Вместе с тем он привлекает сравни- тельной легкостью автоматизации с выдачей результатов контроля на печать. Относительную погрешность функции (VI.13) найдем как диффе- ренциал ее натурального логарифма (для простоты примем Z —0): — {2 (s,//,)2/ [(S1/Z1)2 (s2//2)2]}4- 652) + + {2 (s2//2)2/ I (si/М2— (*$2/^2)2] + 6/2) -I- 81, (VI.14)
где 65l, 652 и в/i* ^(2 — относительные погрешности измерения рас- стояний s2 и отрезков времени tx и /2 прохождения этих расстояний поездом при движении выбегом; 6, — погрешность измерения рас- стояния / между центрами участков и s2. Если при сооружении установки принять Sj =s2, то (VI.14) примет вид [24Ж-Ф1 (651 + 6н)+ [24/(4-4)1 (6s2+6£2)+6;. (VI. 15) Формулы (VI.14) и (VI.15) позволяют определять относительную ошибку замеров сопротивления движению с учетом всех ее состав- ляющих, что важно, например, при сравнении установок контроля сопротивления движению, сооружаемых в разных депо. Для той или другой конкретной установки погрешности 6, и бу являются система- тическими. В этом случае разброс замеров определяют только отно- сительные погрешности и 6/2- При sl=s2 6.= (24/(4-<?)!«„+ [24/(4-4)]6и = Л6„ + В«,2. (V1.16) Пример VI.3. Пусть st=s2=s = 2 м, / = 20 м. Определить погрешность контроля сопротивления движению троллейбуса с гу = 1О Н/кН. Решение. Среднее замедление троллейбуса на выбеге найдем из ос- новного уравнения движения; Ов = ш/102(1 +у) = 10/(102 • 1,18) =-0,083 м/с2. Чтобы троллейбус имел запас пути выбега, примем его до полной оста- новки равным 30 м. Чтобы получить такой путь выбега, троллейбус должен иметь начальную скорость: v = = V2 • 0,083 • 30 = 2,24 м/с= 2,24 • 3,6 = 8,1 км/ч. Примем uf=9 км/ч =9/3,6 =2,5 м/с. Тогда скорость o2 = Vo2—2aBf = =V2,52—2.0,083 • 20=1,71 м/с=6,17 км/ч. Отрезки времени и t2 определим из условия, что движение троллей- буса в пределах участков $ происходит с постоянной скоростью. Тогда =sl/ol = 2/2,5=0,8 с; t2 = s2/u2 = 2/l,71 =1,17 с. Коэффициенты при би и 6*2 в формуле (VI.16) будут Л = 24/(4-4) =2 • 1,177(1,!72~0,82) =3,75; В =24/(4-4) = 2 • 0,87(1.173-0,82) = 1,75. Если для замеров отрезков времени 1\ и t2 использовать лабораторные электросекундомеры ПВ-53Щ, паспортная погрешность замеров времени которых до 3 с составляет ±0,03 с или относительная 6/ =е/// =0,03/3 = 0,01, то погрешность замеров сопротивления движению 6ц, = Дби + ZJp£2 = = 3,75 • 0,01 +1,75 • 0,01 =0,055 или 5,5%. Абсолютная погрешность еш = = иу6ш= 10 • 0,55=0,55 Н/кН, т. е. примерно в 10 раз превышает желаемую. Если для замеров отрезков времени использовать электронные милли- секундомеры, например МС-I завода «Физприбор», обеспечивающие замеры больших промежутков времени с погрешностью 0,1% (0,001), или генераторы импульсов, то погрешность замеров сопротивления движению методом раз- ности скоростей резко сократится. При 6£ =0,001 получим 6tt,=3,75 • 0,001 + 4-1,75 * 0,001=0,0055 или 0,55%. Абсолютная погрешность £^=^6^ = = 10*0,0055 = 0,055 Н/кН.
Схема контроля сопротивления движению методом разности скоростей с использованием миллисекундомеров МС-1 {рис. V1.33) была успешно опробована в 4-м троллейбусном парке УПТМ. Контакты KI K4 выпол- няют в виде воздушных салазок или фотореле и подключают к миллисекун- домерам МС-1 на зажимы Вх-4, —150 и Вх-2. Метод установившегося тока (рис. VI.34). На контрольном участке пути секционными изоляторами СИ выделяется участок положительного контактного провода, получающий питание от транс- форматора Тр через выпрямитель В напряжением порядка 50—60 В, при котором установившаяся скорость троллейбуса составляет 3—5 км/ч. Однополюсным переключателем П контрольный участок отключают от внешней части контактного провода и подключают к выпрямительной установке (ставят переключатель П в нижнее поло- жение). Подготовка троллейбуса к испытаниям заключается в заклинивании линейного контактора, с тем чтобы он не отключался от срабатывания реле пониженного напряжения. Троллейбус въезжает на секционированный участок или пускается на нем с низкой скоро- стью. Через 2—6 с на пути 8—12 м он достигает установившейся скорости. По амперметру берут отсчет тока, потребляемого двига- телем троллейбуса, а по электромеханической характеристике двигателя — отсчет силы тяги, соответствующей этому току. Сила тяги при установившейся скорости равна сопротивлению движению. Метод установившегося тока не обеспечивает достаточной точно- сти контроля сопротивления движению, поскольку характеристики тяговых двигателей имеют довольно большие колебания. Допустимое расхождение их в номинальном режиме работы составляет ±4%, а в области малых токов, на которых контролируется сопротивление движению, намного превышает эту величину. Поэтому использование усредненных характеристик приводит к большим ошибкам. Исследо- вания, проведенные в МЭИ Г. В. Косаревым, показали, что более точные, но также практически малоприемлемыс результаты, метод установившегося тока дает при расчете силы тяги по показаниям измерительных приборов: напряжения U на токоприемнике, устано- вившегося тока I, времени хода t троллейбуса через контрольный уча- сток при установившемся токе и пройденного за это время пути I. Сопротивление движению в этом случае определяют из условия равенства работы на валу ТЭД работе сил сопротивления дви- жению: = Р I / GI = = [G/ —Л72г/(9,816/)]/, (VI .17) где Р — мощность на валу яко- ря ТЭД; G — вес троллейбуса; г — сопротивление якорной цепи ТЭД; Л>1 —коэффици- ент, учитывающий магнитные потери ТЭД. Рис. VI.34. Схема контрольного участ- ка для контроля сопротивления дви- жению троллейбусов методом устано- вившегося тока
Контрольный участок делят на две части (рис. VI.34): первый длиной 10—15 м, где троллейбус разгоняется и достигает установив- шейся скорости, и второй длиной 15—20 м, на котором замеряют время движения с установившейся скоростью секундомером С, вклю- чение которого осуществляет рубильник Р и контактор К при проходе головкой токоприемника воздушного контакта ВК. Предельная относительная ошибка функции (VI. 17) выражается уравнением 6^1 = [6f7 4- 6/4- а (6/; + 6Г) ] / (1 — ci) 4- 6/4- 6g 4- 6/, (VI.l 8) где 6/, 6y, 6r, 6G, 6/, 6/— относительные ошибки замеров или выбора величин тока I, напряжения U, сопротивления г, веса троллейбуса G, длины I контрольного участка и времени /; а = К72г/(U/) —доля электрических и магнитных потерь в общей мощности, потребляемой ТЭД из сети; 6Л— относительная ошибка задания коэффициента К. Расчеты по (IV.18) показывают, что при сопротивлении движению w = 10H/kH погрешность его контроля методом установившегося тока при замерах одного и того же троллейбуса составляет около 4% или 0,4 Н/кН, а при контроле разных машин может доходить до 50%. Динамометрический метод. Метод требует сравнительно неболь- шого контрольного участка. Испытуемый троллейбус или вагон трам- вая (рис. VI.35) соединяют тросом 1 с лебедкой или приводным электродвигателем 3 через динамометр 4, редуктор 2, барабан 8 и систему роликов 5—7. Этой установкой определяют сопротивление движению в момент трогания испытуемой единицы ПС (динамо- метрический метод трогания) и в режиме установившейся скорости движения со скоростями, близкими к нулю (динамометрический метод установившейся скорости). Полное сопротивление движению определяют по динамометру, удельное — делением полного сопро- тивления на расчетный вес ПС. Точность этого метода контроля зависит от точности показаний динамометра и может быть достаточно высокой, но естественный разброс показаний, связанный с разбросом характеристик контакта колес с дорожным покрытием на контроль- ном участке от точки к точке пути и положением ходовых частей, намного перекрывает погрешность динамометра. Поэтому для массо- вого контроля сопротивления движению ПС этот метод не реко- мендуют. Метод тока трогания. Этим методом определяют величину сопро- тивления движению по вели- Рис. VI.35. Схема динамометрическо- го метода контроля сопротивления движению ПС чине тока, потребляемого ТЭД в момент трогания ПС. Чтобы обеспечить медленное нарастание пускового тока, ТЭД получает питание от спе- циального источника тока с регулируемым напряжением или от контактной сети через реостат с плавным регулиро- ванием. Ток трогания I заме-
ряют амперметром, а сопротивление движению определяют по кривой се» = f(I), снятой при сравнительных измерениях сопротивления дви- жению ПС методами тока трогания и выбега. Исследования показа- ли, что метод тока трогания обеспечивает более высокую пропускную способность по сравнению с обычным методом выбега и требует меньшей контрольной площадки. Однако он, как и динамометриче- ский, характеризуется большой областью естественного разброса показаний, благодаря чему не обеспечивает необходимой точности контроля. В трамвайных и троллейбусных хозяйствах ГЭТ в целях унифи- кации и возможности централизованного изготовления оборудования целесообразно иметь единый метод контроля сопротивления движе- нию. Лучшим из них в настоящее время является автоматизирован- ный метод выбега. Важно отметить, что внедрение эффективных методов контроля сопротивления движению может существенно расширить его воз- можности, поскольку он может использоваться не только для оценки общего технического состояния ПС, но и его отдельных систем. В трамвайном депо им. Апакова (Москва) внедрен метод поэтапного контроля основного сопротивления движению вагонов Т-3 как суммы сопротивления «ух.ч ходовых частей, сопротивления движению ^эл, связанного с тормозным током в электрической цепи при выбеге, и сопротивления движению U7T в тормозных механизмах: Го= Н7хл+ Гт. (VI. 19) Сущность его заключается в том, что после замера общего сопро- тивления движению IV замеряют сопротивление движению iVx.4+ IFT с отключением реверсора при одновременном сбрасывании пусковой педали и определяют ^т)- (VI.20) Затем замеряют сопротивление движению W'x.4+W'9.-1, связанное с ходовыми частями и электротяговой цепью вагона (при растормо- женных барабанных тормозах с оттянутыми крючками тормозных соленоидов), и определяют W,= «7,, -(»',„+ ИЦ). (VI.21) Замер сопротивления движению с отключенным механическим тормозом и постановкой реверсора в нейтральное положение при одновременном сбрасывании пусковой педали дает возможность определить W\4 Таким образом, в четырех опытах последовательно находят 1Г0, 1VT и 1VX4. В результате сравнения фактических величин 1ГХЧ, 1ГЭЛ и WT с нормативами, установленными методом испытаний исправных ваго- нов, проводят работы по ликвидации причин повышенного сопротив- ления движению и прогнозирования работоспособности узлов и агрегатов ПС. При превышении нормативных величин U7,;i вагон направляют на регулировку тормозных и пусковых токов, ремонт или замену ограничительного реле с последующим повторным контро-
Рис. VI.36. Зависимость чис- ла ремонтных вмешательств п от удельного сопротивления tu, в тормозных устройствах вагона Т-3 лем и №эл. Если и после этого W7., превышает нормативное, то вагон направляют на выкатку тележек и ис- пытания ТЭД. При превышении нор- мативных величин №т проверяют электрические цепи управления ба- рабанных тормозов, а также работу и исправность электромагнитных при- водов. Неисправный привод выявля- ют последовательным контролем сопротивления движению вагона с попеременным отключением 1,2...4-го приводов. После устранения неис- правностей сопротивление WT кон- тролируют повторно. При превышении нормативных величин W\4 промывают все тяговые редукторы, заменяют смазку, проверяют толщину реборд и ширину колеи. Если величина остается больше нормы и после этого, то вагон направляют на выкатку тележек. Возможность прогнозирования работоспособности узлов и агре- гатов ПС по результатам контроля сопротивления движению опре- деляется наличием корреляционных зависимостей между его сопро- тивлением движению и наработкой на ремонт. В частности, на рис. VI.36 показана полученная в депо им. Апакова зависимость числа п ремонтных вмешательств от сопротивления 1^т. Отклонение сопротивления движению IV\ от нормы приводит к росту числа п требующихся ремонтных вмешательств, что и предопределяет воз- можность предсказания по результатам контроля сопротивления движению потребности ПС в ремонте. § VI.7. Выпуск подвижного состава на линию Производственно-технологическая и организационная деятель- ность трамвайных и троллейбусных депо направлена и оценивается в конечном счете показателем выпуска ПС на линию. Техническое обслуживание, ремонт и организация хранения имеют целью обе- спечить максимальную техническую готовность ПС к выпуску и без- отказную работу его на линии. Вагон (троллейбус) или группу сцепленных вагонов (троллей- бусов), экипированных и подготовленных для работы на линии, называют поездом. Основой организации движения трамвайных и троллейбусных поездов являются утвержденные начальником службы движения ТТУ расписания движения, которые организуют и объединяют работу всех подразделений и служб транспортного хозяйства. Выпуск поездов на линию осуществляют строго по распи- санию. Документом, регламентирующим выпуск ПС на линию, является наряд поездов, который составляет служба движения. Наряд регламентирует время выхода поездов на линию, их состав (одновагонные, двухвагонные, трехвагонные), сменность работы
(односменные утреннего и вечернего выпуска, двухсменные с выем- кой и без выемки, трехсменные), распределение по маршрутам, количество рейсов, среднюю за день и по периодам дня продол- жительность рейсов (рейсовое время), частоту движения поездов на маршрутах и прикрепление их к депо. Руководство выпуском на линию и приемом поездов с линии осуществляет диспетчер депо по выпуску, который подчинен старшему (центральному) диспетчеру движения. Своевременность выпуска поездов из депо оценивают отклонениями времени выпуска от предусмотренного нарядом, ко- торое не должно превышать 2—3 мин. В пределах транспортного хозяйства своевременность выпуска оценивают отклонениями вре- мени прибытия поездов на конечные станции маршрутов или отправ- ления с конечных станций в рейс. Поезд считают выпущенным из депо на линию, если по прибытии на конечную станцию он отправлен в первый рейс по маршруту и сделал один оборотный рейс. После этого поезд находится в оперативном подчинении службы движения. Подготовку поездов к утреннему выпуску начинают предшествую- щим вечером с приемки их после работы на линии. Сдавая поезд приемщику (мастеру ОТК) водители оформляют заявки о замечен- ных ими неисправностях вагона или троллейбуса с записью в книгу поезда. Приемщик проверяет книгу поезда и поезд внешним осмот- ром, ставит штамп в книге поезда о приемке поезда в исправном состоянии и дает команду водителю-перегонщику на установку его на открытой стоянке или передачу в профилакторий. Установив поезд на стоянке, водитель-перегонщик записывает номер места его установки для сверки с мнемосхемой открытой стоянки или, если в депо имеется автоматизированная мнемосхема, нажимает на ней соответствующую кнопку. В соответствии с графиками ремонтов вагоны и троллейбусы, пришедшие с линии, направляют в ЕО, ТО-1, ТО-2 или плановые ремонты. Основная масса ПС проходит ЕО и затем расставляется на открытой стоянке в порядке планируемого времени их утреннего выпуска на линию так, чтобы первые выходящие из депо поезда стояли головными. Поскольку операция расстановки имеет решаю- щее значение для бесперебойного выпуска, ей уделяют большое внимание. Руководит расстановкой дежурный диспетчер по выпуску. Вместе с передачей соответствующих распоряжений водителям- перегонщикам он дублирует намечаемую расстановку на мнемо- схеме открытой стоянки фишками с номерами соответствующих поездов. Мнемосхема диспетчера по выпуску должна быть дублиро- вана в помещении ожидания поездных бригад (водителей), так как поиск поезда водителем должен быть сведен к минимуму. Водитель, пришедший на смену, нажимает на мнемосхеме кнопку с номером своего поезда. На мнемосхеме загорается лампочка, указывающая место стоянки поезда на территории депо. В результате непредвиденных случайностей часть поездов, наме- ченных в наряде к выпуску, фактически оказывается неподготов- ленной. К ним относятся поезда, получившие повреждения на линии и направленные в случайный ремонт с дневным простоем; не обеспе-
ценные поездными бригадами (водителями) и получившие заявки, требующие длительного простоя в депо. Сведения об этих поездах диспетчер по выпуску получает к ночи. Они снимаются с наряда и заменяются резервными. По мере поступления поездной докумен- тации (книг поездов, путевых листов и поездных расписаний) диспет- чер раскладывает их по ячейкам нарядного ящика, над которыми проставлены номера соответствующих поездов и время выпуска их из депо. К 22—23 ч к диспетчеру поступает примерно 70—80% этой документации, остальная — к 2—2.30 ч ночи. Водители приходят в депо примерно за 10 мин до их времени выпуска, предъявляют диспетчеру удостоверения (книжку водителя) и права, получают путевой лист, подписанный диспетчером по выпуску, книгу поезда, подписанную мастерами ЕО, ТО-1 и ОТК, и поездное расписание. Рядом с окном диспетчера находится ин- струментальная. В ней водители получают экипировку: микрофон, рукоятку контроллера управления, ключи от касс-полу автоматов, инструментальный ящик с инструментом, зеркала заднего вида, огнетушитель, резиновые перчатки и др. В билетной кассе отдела сборов водители получают билетно-учетные листы, проездные билеты и талоны и затем, выяснив по мнемосхеме, где стоят их поезда, направляются к ним для приемочного осмотра. Помимо водителей поездов, включенных в наряд, в депо к началу выпуска приходят водители поездов, назначенных в резерв. Часть резервных поездов перегоняют на конечные станции маршрутов и оставляют там без водителей. Эти (так называемые проворотные) поезда используют для сокращения потерь времени при замене поез- дов, выбывающих из движения по технической неисправности. Водитель неисправного поезда пересаживается на резервный (прово- ротный) и работает по расписанию. Если эта операция занимает по времени меньше 1 ч, то депо не записывают возврат, если меньше 3 мин — простой. Поэтому использование проворотных поездов существенно улучшает показатели работы депо. Поезда, назначен- ные в резерв депо, должны быть укомплектованы поездными брига- дами, готовыми в любой момент к выезду на линию. Один резервный поезд назначают дежурным: устанавливают вблизи КПП так, чтобы он был готов к выпуску на линию без какой-либо потери времени. Помимо сменного диспетчера по выпуску к началу выпуска (обычно к 5 ч утра) в депо приходит диспетчер контрольного пункта и получает у сменного диспетчера контрольный график выпуска поездов на предстоящие сутки и книги резервных поездов. Затем он проверяет готовность резервных поездов к выпуску, наличие у КПП дежурного резервного поезда и дежурного слесаря профилак- тория и начинает выпуск, вычеркивая из контрольного графика но- мера поездов, выходящих на линию. В случае обнаружения поездов с какими-либо неисправностями диспетчер КПП направляет к ним дежурного слесаря профилактория и, если устранение неисправности требует затрат времени, срывающих выпуск, заменяет их резервными. Поезда с неисправностями направляют в профилакторий и после их устранения используют как резервные. Ответственность за срыв
выпуска этими поездами несет профилакторий. О всех случаях неисправностей и замен, даже не повлекших опозданий на выпуске, диспетчер КПП составляет рапорт на имя директора депо, где указы- вает номера поездов, оказавшихся на выпуске неисправными, харак- тер неисправностей, а также номера поездов, прошедших КПП с опозданием, и время опоздания (если оно превышает 1 мин). Контроль выпуска ПС на линию осуществляют на всех уровнях. Для наблюдения за выпуском назначают ответственного дежурного администрации, которым может быть директор депо, один из его заместителей или назначенное ими лицо. На выпуске должен нахо- диться специально выделенный мастер профилактория, мастер ОТК, бригада слесарей (механик, электрик и пневматик) с бригадиром, водитель аварийной автомашины, два водителя — перегонщика, приемщик, дежурный инкассатор. Их обязанности на выпуске регламентируются специальной инструкцией. После окончания утрен- него выпуска ответственный дежурный собирает в диспетчерской всех лиц, участвующих в выпуске, и подводит с ними итоги выпуска, которые отражаются в рапорте диспетчера КПП. Водитель, пришедший на поезд, проводит его осмотр и экипиров- ку (ставит зеркала заднего вида, проверяет маршрутные указатели и знаки). При обнаружении на поезде неисправностей, не допускаю- щих его выпуск (перечень этих неисправностей указан в ПТЭ), водитель подгоняет его к КПП или докладывает диспетчеру КПП о неисправности поезда. Перед выездом из депо водитель расписыва- ется в книге поезда о приемке поезда в эксплуатацию. После выезда на первом же перегоне нулевого рейса он должен проверить исправ- ность действия тормозов (электрического, пневматического, ручного и рельсового) по величине тормозного пути, который должен соответ- ствовать требованиям ПТЭ, действие песочниц, плавность нараста- ния скорости по позициям контроллера при пуске, наличие свобод- ного хода поезда на выбеге, исправность действия рулевого управ- ления (на троллейбусах), отсутствие посторонних шумов. При обна- ружении неисправностей тормозов, рулевого управления или других, угрожающих безопасности движения, водитель сообщает о них дис- петчеру депо или линейному работнику службы движения и действует по их указаниям. Следуя на конечный пункт маршрута нулевым рейсом, водитель останавливает поезд на всех остановочных пунктах для посадки пассажиров, сообщая им о маршруте следования. Прибыв на конечную станцию маршрута, он предъявляет маршрут- ному диспетчеру документы на право управления поездом, путевой лист и книгу поезда. При наличии этих документов и их надлежащем оформлении подписями маршрутный диспетчер отмечает время при- бытия поезда и направляет его по расписанию в первый пробный оборотный рейс. Для повышения оперативности выпуска и объективности посту- пающих о нем сведений используют автоматические устройства контроля, работающие самостоятельно или как элемент автоматизи- рованной системы управления работой депо — АСУД. В качестве примера на рис. VI.37 показана принципиальная схема фотоэлектри-
ческой системы контроля времени выпуска поездов, разработанной в Киевском ТТУ и прошедшей испытания в Дарницком трамвайном депо. Активные элементы этой системы — генератор высокой частоты ГВЧ и его передатчик П, установленный у ворот КПП. Сигнал, излучаемый передатчиком /7, отражается от кодированного отражателя сигналов КОС, установленного у пантографа вагона, проходящего ворота КПП, и, возвращаясь, попадает в приемник Пр, неся с собой информацию о номере проходящего поезда, закоди- рованном в КОС. Сигнал от приемника Пр, дополненный сигналом времени от электрочасов ЭЧ, сравнивается в логическом блоке сравнения БС с получаемым из блока заданного графика выпуска БЗГВ. Блок сравнения БС вырабатывает соответствующую инфор- мацию, которая передается в исполнительный механизм контроля выпуска ИМКВ. Им может быть электрифицированная пишущая машинка, дополненная соответствующей звуковой и световой сигна- лизацией, срабатывающей при отклонениях времени фактического выпуска от планового, превышающих установленный допуск АС Алгоритм корректировки выпуска. Для оперативного планирова- ния выпуска в пределах ТТУ целесообразно использовать алгоритмы расчета его на ЭВМ машиносчетных станций МСС, которые имеют в настоя- щее время ТТУ всех крупнейших го- родов. По алгоритму, разработанному Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова (рис. VI.38), осу- ществляется перераспределение ПС между маршрутами на предстоящие сутки в тех случаях, когда депо по раз- ным причинам не могут обеспечить пла- новый выпуск. Утром перед началом выпуска поездов на маршруты диспет- черы депо Д передают на центральную диспетчерскую станцию НДС сведения о фактическом количестве подвижных ГВЧ |I т | Рис. VI.37. Принципиальная схема фотоэлектрической системы автомати- зированного контроля времени выпус- ка поездов Рис. VI.38. Алгоритм корректи- ровки распределения ПС марш- рутов на выпуске
единиц ПЕ, готовых к выпуску на линию. В блок / ЭВМ вычислитель- ного центра ЦДС вводят данные о плановом распределении поездов по маршрутам (ЕЛ^пепл) и фактическом выпуске (ЕЛ^пеф)» который могут обеспечить депо Д. В блоке сравнения 2 они сопоставляются. Если по депо Д Влпеф^^пепл, ™ эта информация передается в логи- ческий блок 3, где решается логическая задача: «Все ли депо рассмот- рены?». Если «Да», то у всех депо фактические выпуски соответству- ют плановым. Информация об этом поступает в центр управления УПР1 и передается им в депо как директива на выпуск. Если рассмот- рены не все депо, то от блока 3 через блок 4 осуществляется переход к сравнению фактического выпуска с плановым для депо Д,+1 и далее до тех пор, пока не будут рассмотрены все депо. Если сравнение фак- тического выпуска с плановым по депо Д; покажет, что 2#пеф»<2пепл1. то управление передается на блок 5 — подпрограмму выемки ПЕ из выпуска с маршрутов депо Д- по критерию минимума потерь выручки. В эту подпрограмму заложены зависимости В (/V) доходов (выручки) В от количества работающих на линии ПЕ для каждого из маршрутов всех депо. По доходам маршруты обычно неравноценны, поэтому каждый имеет свою звисимость Подпрограмма осуществляет поиск среди маршрутов, обслуживаемых депо Д-такого маршрута, на котором снятие ПЕ вызывает наименьшие потери выручки. В бло- ке 6 решается логическая задача: «Все ли ПЕ депо Д, распределены по маршрутам?» (ДЛ^ХЛ^еф?—S7VnEn.n=0?). Если «Да», то включа- ется блок 8, если «Нет» — переход через блок 7 к поиску по тому же критерию маршрута, на котором снимают следующую ПЕ и далее до тех пор, пока не будут сняты с выпуска все ДЛб ПЕ. В блоке 8 решает- ся задача: «Все ли депо, имеющие недовыпуск, рассмотрены?». Если «Нет», то через блок 9 осуществляется переход к повторению тех же расчетов для депо Д^i и далее до тех пор, пока не будут рассмотрены все депо. Если на выходе блока 8 появляется сигнал «Да», то вклю- чается подпрограмма выбора диспетчерского воздействия по регули- рованию выпуска на тех маршрутах депо Д;, которые имеют недо- выпуск ПЕ на линию. Подпрограмма рассчитана так, что при недовы- пуске на маршрут, составляющем менее 20% выпуска, в качестве диспетчерского воздействия осуществляется раздвижка (увеличе- ние) интервалов движения поездов на маршруте, а при недовыпуске, превышающем 20% выпуска — перевод маршрута на другое распи- сание. В блоке 10 решается логическая задача: «Недовыпуск k-ro маршрута меньше 20%?». Если «Да», то включается блок 11 — подпрограмма раздвижки интервалов, если «Нет» — блок 12 — подпрограмма перевода маршрута на другое расписание. Затем в блоке 13 решается вопрос: «Все ли маршруты депо Д„ имеющие недо- выпуск, рассмотрены?». Если «Да», то осуществляется переход к под- программе 15, если «Нет» — переход через блок 14 к поиску диспет- черского воздействия по регулированию выпуска на г+ 1-м маршруте и далее пока не будут рассмотрены все маршруты депо Дь имеющие недовыпуск. В блоке 15 решается задача: «Все ли депо, имеющие маршруты с недовыпуском ПЕ, рассмотрены?». Если «Нет», то через блок 16 осуществляется переход к выбору диспетчерских воздействий
по регулированию выпуска на маршрутах депо Д, + 1 и далее по всем депо, имеющим маршруты с недовыпуском ПЕ на линию. Если «Да», то информация о принятых решениях по диспетчерскому регулирова- нию выпуска на маршрутах, имеющих недовыпуск, передается в центр управления УПР2 и через него в депо как директива на выпуск. Алгоритмы корректировки выпуска на ЭВМ имеют ряд недостатков, поэтому требуют дальнейшей разработки. В частности, большое влияние на фактический выпуск ПС оказывает расстановка его на территории отстойных площадок депо. Ее осуществляют в соответст- вии с намечающимся утренним выпуском следующих суток, но по разным причинам плановая расстановка может нарушаться, что рассмотренным алгоритмом не учитывается. Кроме того, заложенные в нем критерии регулирования выпуска ориентированы только на максимум экономического эффекта. При такой постановке некото- рые маршруты, в том числе жизненно важные для нормального функционирования города, могут оказаться без ПЕ, что недопустимо. Сетевое планирование выпуска. В качестве примера на рис. VL39 показан сетевой график на подготовку выпуска ПС для депо, осуще- ствляющего утренний выпуск 65 поездов [11]. В график вошли все работы выпуска, начиная с приемки поездов. Последняя начинается с 18 ч и осуществляется в два этапа с 18 до 22 ч и с 0 ч 30 мин до 2 ч. Работы по приемке ПС имеют коды /, 4 и 6, 7. Работа {4, 6) представляет собой технологическое ожидание, во время которого
поезда с линии в депо не поступают (время ночного пика). События 2, 3, 5, 8, 13 определяют моменты начала и окончания работ ЕО, проводимых бригадой слесарей второй смены. После выполнения ими работы (2, 3) перегонщик расставляет вагоны на веере депо в со* ответствии с нарядом на утренний выпуск [работы (3, 10) и (10, /3)]. С 23 ч ЕО занимается бригада слесарей третьей смены [рабо- ты (5,8) и (8, 13) ]. Зависимость (7,8) связывает ветвь работ по приемке поездов с ветвью работ по ЕО. Событие 13 отмечает конец подготовки вагонов к выпуску. Доставку к выпуску поездных бригад обеспечивают диспетчер спецавтобазы и диспетчер депо по выпуску по заранее составлен- ному графику. Доставленные бригады проходят предрейсовый медицинский осмотр [работа (9,11)], затем получают экипировку и принимают поезда. На приемку поезда отводится 10 мин. На графике она изображена тремя работами: (11, 12) и (12, 14) — приемка поездов, назначенных на маршрутное направление I, и (12, 15) — приемка поездов, назначенных на маршрутное направ- ление II. Выпуск поездов выполняется с интервалом 2 мин. Выпуск первых поездов показывает работа (12,16), работа (16,17) — выпуск поездов на направление I, работа (16, 18) — выпуск на направле- ние II. До первого контрольного пункта направления I нулевой рейс составляет 10 мин [работа (16, 19) ]. Остальные поезда выполняют нулевой рейс за 1 ч 8 мин [работа (19, 2/)]. Нулевой рейс до первого контрольного пункта направления II первый поезд выполняет за 12 мин [работа (16,20)], остальные поезда — за 58 мин [работа (20,22)]. На контрольных пунктах выполняется повторный осмотр поездов [работы (19,23) и (23,25)—направление I, работы {20, 24) и (24, 26) — направление II], после чего они, если не обна- ружено неисправностей, отправляются в первый рейс. Первый обо- ротный рейс первый поезд направления I выполняет за 40 мин [рабо- та (23,27)], первый поезд направления II — за 54 мин [работа (24, 28) J, остальные поезда направления I — за 1 ч 8 мин и направ- ления II — за 58 мин. Поезд считается выпущенным из депо, если он выполнил оборотный рейс. Для выделения начала выпуска на сетевом графике введены работы для первых поездов каждого направления: (16, 19), (16, 20), (19, 23), (20, 24) (23, 27) и (24, 28). События 27 и 28 показывают начало выпуска поездов по направлениям (5.40 и 5.56). Выпуск заканчивается событиями 29 и 30 (6.48 и 6.54). Событие 31 введено для приведения сетевого графика к одной цели. Результаты расчета сетевого графика показаны на рис. VI.39. Критический путь выделен двойными стрелками.
ГЛАВА VJi ПРИНЦИПЫ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНЫХ РАБОТ § VI 1.1. Технико-экономическая эффективность, особенности и теоретические основы ремонтного производства Задача, решаемая техническим обслуживанием (ТО), состоит в предупреждении перехода естественного износа деталей и узлов ПС в аварийный и поддержании требуемого уровня его надежности методами выявления неисправностей, подтяжки креплений, своевре- менной смазки и регулировки. Однако в процессе эксплуатации общий уровень надежности ПС снижается (см. рис. I. II) вследствие нарастания естественного износа, в результате чего даже в условиях идеального ТО его детали и узлы приближаются к предельному состоянию (см. рис. 1.7) и требуют восстановления работоспособ- ности. Технико-экономическая эффективность дополнения системы ТО системой ремонтов определяется соотношением удельных затрат производства и эксплуатации ПС заводского изготовления и ремон- тируемого. Проведение ремонтов экономически целесообразно, если соблюдается условие (Сзл1зг 4- 2 C-pQ3 Нзг)/Д3 цЗГ (С3 нзг -Г S Сто рем 4~ 2 СрСМ) /£рем, (VII.1) где Сзнзг — стоимость заводского изготовления; 2СТОз.яэг — затраты на ТО, заявочные и случайные ремонты ПС заводского изготовления за период эксплуатации £3 азг до достижения предельного состояния при организации эксплуатации с планово-предупредительной систе- мой ТО без восстановительного ремонта; SCTOpeM — затраты на ТО, заявочные и случайные ремонты ПС заводского изготовления за период эксплуатации £рем до достижения предельного состояния при организации эксплуатации с планово-предупредительной системой ТО, дополненной системой восстановительных ремонтов; ЕСрем — затраты на ремонт ПС за период эксплуатации £рем. Из (VIL1) следует, что экономическая эффективность ремонтов обеспечивается продлением периода эксплуатации ПС с £знзг до £рсм при условии, что стоимость ремонтов не превысит величины 2 Срс.м (С3 изг Ч~ 2 Су03 нзг) (£[>сн/£3.изг) (СЗ ИЗ[ “Ь S Сторем) (VII.2) Следовательно, экономическая эффективность ремонтов тем выше, чем ниже их стоимость. При оценке экономической эффектив- ности ремонтов условия (VII.1) и (VII.2) являются определяющи- ми, но не единственными. При решении вопроса о внедрении систем ремонта ПС ГЭТ учитывают возможности выделения народным хозяйством материальных ресурсов в производство ПС, возможности соответствующих заводов-изготовителей обеспечения потребности народного хозяйства в ПС ГЭТ и др. Наиболее рациональной являет-
Рис. VII. 1. Схемы основного производства вагоно- и трол- лейбусостроительного завода- изготовителя (а) и ремонтного завода (б) ся эксплуатация ПС с планово-пре- дупредительными системами ТО и ремонта. Особенности ремонтного произ- водства по сравнению с производ- ством заводов-изготовителей ПС: 1. Значительно большая струк- турная сложность. Основное про- изводство завода-изготовителя обе- спечивает материальный склад МС (рис. VIL1, а), который поставляет в заготовительные 3, обрабатывающие О и сборочный С цехи материалы, полуфабрикатыи готовые изделия (по- купные и получаемые по кооперации). Заготовительные цехи 3 перерабатывают эти материалы в заготовки (отливки, поковки, штамповки), обрабатывающие О — заготовки в готовые изделия, сборочный цех С осуществляет сборку и испыта- ния ПС, на обкаточном кольце ОК производят его обкатку. Готовый ПС передают в парк отправления ПО. Основное производство ре- монтного завода (рис. VII.1, б) обеспечивает парк прибытия ЛП, т. е. вагоны и троллейбусы, поступающие в ремонт. В вагоно- или троллейбусосборочном цехе С их разбирают; детали, узлы и агре- гаты ПС передают на восстановительный ремонт в ремонтные цехи Р и после ремонта (вернее, взятые из технологического запаса) уста- навливают на вагоны и троллейбусы. Таким образом, в отличие от производства завода-изготовителя, ремонтное производство обеспе- чивает не материальный склад МС (рис. VII,!, а), а парк прибытия ЛП (рис. VII,!, б). Однако парк прибытия не может полностью покрыть потребность РЗ в деталях и узлах ПС, поскольку часть их получает в эксплуатации предельные износы и отходит в утиль, а часть повреждается при разборке. Убыль деталей при дефектовке пополняют за счет работы заготовительных цехов 3 (рис. VII.1,6), производство которых обеспечивает материальный склад МС. Таким образом, ремонтное производство имеет более сложную структуру по сравнению с производством заводов-изготовителей. 2. Значительно более высокий уровень стохастичности. В новом производстве основными являются технологические процессы переработки в изделия материалов с нормируемыми характеристи- ками, в ремонтном —• процессы восстановительной технологии, применяемой к деталям и узлам ПС, поступающего в ремонт. Для первых характерен сравнительно высокий уровень детерминирован- ности, узкий диапазон колебаний технологических режимов и постоянство технологических операций; для вторых — стохастич- ность, большая доля индивидуальности выбора восстановительной технологии и технологических режимов в зависимости от характера и степени износа восстанавливаемых деталей, что связано с необходи- мостью использования более квалифицированной рабочей силы, большими потерями рабочего времени, меньшей экономически
оправданной технической оснащенностью рабочих, мест и более низ- кой производительностью труда. Сравнительно высокий уровень стохастичности значительно усложняет организацию ремонтного производства и требует других, более гибких ее форм. В связи с общей задачей повышения рентабельности основной проблемой любого ремонтного производства является повышение уровня детерминированности, который характеризуют показателем неупорядоченности. Ремонтное предприятие представляют системой, которой действуют управляемые SX, и неуправляемые 2 К, факторы, численные характеристики и сочетания которых в большинстве имеют случайный характер. Чтобы получить стабильные выходные па- раметры 2Z; этой системы, маневрируют управляемыми фактора- ми ХХ; с учетом действия неуправляемых. Если бы в этих системах действовали только управляемые факторы, то для получения продук- ции с постоянными свойствами достаточно было бы найти оптималь- ные соотношения между 2Х£- и 2Z(, которые связаны функциональ- ными или статистическими зависимостями. Чтобы получить стабиль- ные выходные параметры 2Z£ в условиях действия возмущающих неуправляемых факторов 2У£, необходимо непрерывно корректиро- вать управляемые факторы 2Х£- с учетом изменений неуправляемых. Эффективность производства в этих условиях зависит от соотноше- ния между 2Х, и 2У£, достаточности информации для их оптимизации, скорости ее переработки и передачи управляющих воздействий. Обобщающим критерием эффективности работы предприятия как системы является показатель неупорядоченности (диффузности) гп, связанный с количеством используемой и перерабатываемой в ней информации J дифференциальным уравнением [2]: dra = — wndJ, откуда Гп = гпмЭкСе“а/, (VII.3) где а — некоторый коэффициент, величина которого может быть найдена, если для какого-либо значения J — Jo известна величина неупорядоченности гл = г„0. В этом случае: О = U/h)1п (СжаксАло). (VI 1.4) где гпыакс — максимальная неупорядоченность системы при J — О (Лпмакс = О- С учетом (VII.3) получим гл = г„оехр [— (J//o) In (гЛмакс/г„0) ]. (VII.5) Из (VII.5) следует, что с ростом объема информации J степень неупорядоченности системы убывает по экспоненциальному закону, благодаря чему даже небольшой прирост информации /, перерабаты- ваемой в системе, существенно сказывается на ее упорядоченности. Оптимальной управляемости соответствуют два условия: /(О-Лпт(О =0 и d/(0-d/ORT(0 =о, (VII.6) где J (t) — величина контролируемой переменной в момент времени /; /опт(0 — ее оптимальное значение.
Невыполнение (VII.6) приводит к появлению в производстве по- терь двух видов: связанных с отклонениями J (О от 7ОПТ(0 и с запаз- дыванием использования информации. Потери первого вида опреде- ляют по формуле А = f <р(6, /) I -J(t) I dt, (VII.7) О где q>(/£, /опт, У) —весовая функция отклонения J (t) от /ОПТ(У) для разных моментов времени Потери второго вида определяют функционалом В= ГфД. J) I (VI1.8) О где <р(/г. /опт, /) — весовая функция. Формула (VII.8) выражает «цену» отклонения dJ (/) от djonr(t) и соответственно качество управления. Неупорядоченность производственных систем является случай- ной величиной. Поэтому ее следует определять как математическое ожидание М за отрезок времени 0—7. Для производственных систем с непрерывным процессом г = /опт (О. ЛЛ)1Лпт(/)~//(01}/[ЛпТ(П~/(7,)1. « (VII.9) Для систем с дискретным процессом г-М{Е<р[6, 7ОПТ(6), 7(t,)]l 6ОП,(Л)-6(0 !}/[/„„,(Г) —/(Г)], ° (VII.10) где и 6(6) =/(/,)-/(6-!„)• Для ремонтного производства неупорядоченность значительно выше, чем для заводов-изготовителей. Поэтому исследования ее представляют особый интерес и актуальность. Проблема оптимизации ремонтного производства сводится к выбору наиболее рациональных форм организации и управления, с одной стороны, и упорядочения информационного обмена между его звеньями, с другой. Решающим фактором является правильное членение системы ремонтного производства на подсистемы, которое проводят по различным признакам, но обязательно так, чтобы было четко определено их функциональное назначение, входные (управ- ляемые) факторы и выходные параметры. Систему ремонтного про- изводства членят на цехи, отделения и участки; выделяют в ней под- системы подготовки производства, запуска ремфонда в производство, производственного процесса, выпуска продукции, обеспечения каче- ства, экономичности, НОТ и др. Основное направление повышения экономичности ремонтного производства — это концентрация и специализация, распределение по специализированным цехам и участкам. Наименее совершенной является организация ремонтных работ с делением по видам и ти- пам ПС и номенклатуре ремонтов, так как она способствует дробле- нию ремонтной программы, конъюнктурному характеру восстано- вительных работ, определяемому конкретной потребностью в них
отдельных ПЕ, отсутствием достаточной стабильности технологиче- ских процессов восстановления, низким уровнем технологического оснащения и высокой стоимостью ремонтов. Концентрация и специа- лизация ремонтного производства обеспечивает повышение ремонт- ной программы за счет суммирования программ ремонта разно- типного ПС и разных видов и стабильность программы ремонтных работ, позволяет организовать восстановление деталей стабильными технологическими процессами и обеспечить их соответствующим технологическим оснащением. Специализацию следует проводить по классам деталей независимо от типов ПС и видов ремонта, что способствует фактическому повышению ремонтной программы. Производственной базой концентрации и специализации ремонт- ных работ являются взаимозаменяемость и агрегатный метод ре- монта. Под взаимозаменяемостью понимают идентичность характе- ристик качества выпускаемой однотипной продукции, обеспечиваю- щую возможность замены одних деталей, узлов и агрегатов другими без изменения (в пределах предусмотренных допусков) характе- ристик изделий или систем, в которые они входят. Взаимозаменяе- мость предполагает, например, возможность замены одного вагона или троллейбуса другим того же типа без необходимости пересмотра эксплуатационных режимов его работы (расписания), замены любого агрегата ПС аналогичным другим, любой детали агрегата аналогичной деталью; идентичность всех характеристик качества конструкций (в пределах заданных допусков). Наибольшее значение в производстве имеет размерная взаимозаменяемость деталей и агрегатов, т. е. идентичность их размерных (установочных) харак- теристик, так как от нее зависит собираемость деталей в конструкцию без дополнительной пригонки (механической обработки) в процессе сборки. Производственные недостатки пригонки, определяющие не- обходимость возможно более полного исключения ее из производст- венного процесса, связаны с трудностями ее механизации и неустой- чивой длительностью. Трудности механизации обусловливают высо- кую трудоемкость и стоимость пригонки, а вместе с ней и всей сборки. Неустойчивая длительность пригоночных работ определяется большими колебаниями трудоемкости связанной с ними обработки. Очень часто она исключает возможность организации ритмичной сборки. Теоретической базой концентрации и специализации современного ремонтного производства является его технологическая нормализа- ция, выражаемая в технологической преемственности, типизации технологических процессов восстановительной технологии и деталей, подлежащих восстановлению; ориентации на нормализованное тех- нологическое оборудование и оснастку; внедрении методов группо- вой обработки. Сущность технологической нормализации состоит в максималь- ном ограничении номенклатуры технологического оборудования, у технологических процессов, обрабатывающего и измерительного^ инструмента, технологических режимов демонтажа, обработки и сборки, числа переналадок технологического оборудования и т. д.; •
во внедрении во все звенья производства многократной технологи- ческой обратимости используемого оборудования и технологических процессов и повышении ремонтных программ за счет снижения но- менклатуры ремонтных работ. Значение технологической нормализа- ции для современного ремонтного производства состоит в том, что она создает основу для резкого повышения уровня технической оснащенности производства, уровня его механизации и автомати- зации, упрощения организации и снижения стоимости ремонтов за счет сокращения номенклатуры ремонтных операций и повышения программы отдельных ремонтных работ при неизменной программе ремонтов ПС. Технологической преемственностью называют принцип использо- вания в ремонтном производстве накопленного опыта теории и практики ремонтов ПС, освоенных технологических процессов вос- становительных работ, имеющегося технологического оборудова- ния при переходе на ремонт вагонов и троллейбусов новых типов, прогрессивных форм организации производства и т. д. Этот опыт обобщен в специальной технической литературе, технологической документации, закреплен в традициях ремонтных заводов, в навы- ках рабочего состава и ИТР. Технологическая преемственность — это принцип и приемы максимального использования имеющихся ресурсов, обеспечения их максимальной фондоотдачи. Типизацией обрабатываемых деталей и технологических процес- сов называют метод нормализации, т. е. сокращения номенклатуры обрабатываемых деталей и технологических процессов, уменьшения разнообразия и унификации операций различных технологических процессов, метод объединения обрабатываемых деталей различного функционального назначения в технологически родственные группы (ряды) и составления для них единых технологических процессов. Практическое значение типизации обрабатываемых деталей и техно- логических процессов состоит в том, что она позволяет укрупнять партии обрабатываемых деталей и на этой основе внедрять в произ- водство высокопроизводительную оснастку и технологию, т. е. методы массового производства. Поэтому типизация обрабатываемых дета- лей и технологических процессов предназначается в первую очередь для индивидуального и мелкосерийного производства, к которым относится и ремонтное. Б основе типизации лежит объединение обрабатываемых (ремон- тируемых) деталей в технологические ряды по признакам общности способов обработки, технологического оборудования, необходимого для оснащения технологического процесса, и конструктивных при- знаков. Определяющими признаками технологического ряда являют- ся признаки технологической общности деталей, т. е. первые два, а признак конструктивной общности — второстепенным. В техноло- гические ряды объединяют заготовки и детали машин независимо от их функционального (эксплуатационного) назначения так, чтобы их конструктивные размеры и формы были ограничены определен- ными пределами геометрического подобия и таким сочетанием основных поверхностей, чтобы их можно было обрабатывать на
одном и том же оборудовании, с одной и той же последовательно- стью, точностью и чистотой обработки по всем основным операциям. Такое построение технологического ряда дает возможность разра- батывать для всех его деталей единый — типовой или групповой — технологический процесс. За основание (базу) технологического ряда принимают деталь, обладающую всеми технологическими при- знаками, характерными для деталей этого ряда. Типовой технологи- ческий процесс составляют применительно к базовой детали, а переносят его на все остальные детали, входящие в ряд. Использование нормализационного принципа в машиностроении привело к разработкам нормализационного принципа конструирова- ния технологического оборудования, удовлетворяющего основным требованиям современного производства: высокой технической осна- щенности и гибкости (многократной технологической обратимости). Его используют при создании нормализованного стандартного обо- рудования и приспособлений, рассчитанных на массовое производ- ство. Использование нормализованного оборудования, характери- зующегося сравнительно низкой стоимостью, в ремонтном производ- стве открывает возможности резкого повышения его технической оснащенности. Особое значение имеет внедрение нормализован- ной оснастки — универсально-сборных приспособлений (УСП), уни- версально-наладочных (УНП) и сборно-разборных (СРП). Они содержат взаимозаменяемые базовые, опорные, установочные, при- жимные и крепежные детали, а также универсальные одиоагрегат- ные сверлильные, фрезерные и другие головки, позволяющие созда- вать любое приспособление в нескольких вариантах и выбрать наилучший из них. Набор нормализованных узлов УСП состоит, на- пример, из 150 типов и 1500 типоразмеров, составляющих 25 тыс. де- талей и узлов. Особенность нормализованной оснастки в отличие от часто используемой специальной состоит в ее многократной тех- нологической обратимости: после использования нормализованного приспособления его разбирают на детали, из которых можно собрать любое другое приспособление. В результате этого стоимость при- способлений, собранных на основе УСП, очень низкая: на единицу продукции в мелкосерийном производстве она ниже, чем стоимость специального приспособления в крупносерийном. Целесообразность использования их в условиях ремонтного производства бесспорна. Методами групповой обработки называют обработку деталей * партиями с целью повышения производительности труда за счет j сокращения вспомогательного и машинного времени обработки в ; расчете на одну деталь. Принципиальные схемы поштучной, после- ' довательной групповой и параллельной групповой обработок пока- заны на рис. VI 1.2. При поштучной обработке однотипных деталей ? (рис. VII.2, а) каждую из них последовательно закрепляют на станке, \ обрабатывают и затем снимают. Цикл обработки детали состоит из подготовительно-заключительного времени /пз (затрат времени на ' установку, настройку режима обработки и снятие детали со станка) и машинного времени /м (затрат времени на собственно обработку 1 детали с воздействием на нее обрабатывающего инструмента или i
среды, например, при пропитке и сушке изоляции). Временную диа- грамму поштучной обработки строят по циклу /п.з~^м- При последо- вательной групповой обработке (рис. VII.2, б) сокращают подгото- вительно-заключительное время в расчете на одну деталь за счет их общей установки и одной наладки станка на обработку всех деталей. Особенность ее — последовательная обработка одной детали вслед за другой, что практически не позволяет экономить машинное время: оно сконцентрировано, но примерно равно машинному времени при поштучной обработке (/С —где п—количество одновременно обрабатываемых деталей в партии). При параллельной групповой Рис. VII.2. Схемы и временные диаграммы механиче- ской обработки: а — поштучной; б — последовательной групповой; в — параллель- ной групповой; 1 — обрабатываемые детали; 2 и 4 — направления подачи инструмента; 3 — обрабатывающий инструмент обработке (рис. V1I.2, в) одновременно обрабатывают все детали партии набором инструментов (при механической обработке). При этом сокращается и подготовительно-заключительное время (в рас- чете на одну деталь t".3~ Гпз < £пз) и машинное время (/£~Q- Технологическая нормализация позволяет применять групповые методы обработки в мелкосерийном и даже индивидуальном про- изводстве, в частности при ремонтах ПС. § VI 1.2. Производственная организация и основные виды ремонтных работ Основными видами ремонтных работ являются: приемка ПС в ремонт с составлением дефектной ведомости; дезинфекция и пред- варительная очистка оборудования от пыли и грязи; разэкипировка и разоборудование кузова; подъемка кузова и выкатка тележек, ко- лесных пар или мостов; разборка тележек, мостов и агрегатов кузов-
ного оборудования и ходовой части; очистка, мойка или продувка деталей и узлов оборудования перед передачей на дефектовку; дефектовка деталей и узлов оборудования с передачей после дефек- товки: годного для установки без ремонта-—в комплектовочные кладовые или непосредственно на сборку, годного для ремонта — в ремонтные цехи и мастерские, негодного для ремонта — в мате- риальные кладовые для использования в качестве материалов или в утиль; ремонт деталей и узлов оборудования: обработка под номи- нальные или ремонтные размеры, восстановление изношенных по- верхностей и т. д.; пополнение убыли деталей при дефектовке за счет организации их производства в заготовительных цехах или получе- ния через материальный склад; комплектовка деталей в агрегаты и узлы в комплектовочных кладовых; сборка агрегатов и узлов обору- дования, испытания и обкатка; общая сборка ПС: установка обору- дования в кузове, под кузовом и на крыше, подкатка тележек или мостов, контроль сборки, регулировка и статические испытания; обкатка ПС на линии или на специальных обкаточных стендах с опро- бованием оборудования во всех эксплуатационных режимах; окраска кузова внутри и снаружи (малярные работы); экипировка ПС по перечню экипировки; приемо-сдаточные работы отдела технического контроля (ОТК). Из приведенного перечня работ видно, что в отличие от ТО, работы которого в основном проводятся на самом ПС без съема оборудования в мастерские, ремонт характеризуется разоборудова- нием с передачей агрегатов, узлов и деталей для ремонта в мас- терские или ремонтные цехи, В схеме ремонта ПС четко выделяются работы: ремонта кузова и ремонта оборудования, снимаемого с кузо- ва (включая ходовые части). На кузове выполняют разборочные (съем оборудования), ремонтные (по кузовному оборудованию, не снимаемому в мастерские) и сборочные работы (монтаж агрегатов, узлов и деталей, прошедших ремонт в мастерских или ремонтных цехах). Оборудование, снимаемое с кузова, и ходовые части посту- пают в специализированные ремонтные мастерские и цехи, где под- вергается разборке, дефектовке и восстановительному ремонту с последующей сборкой и испытаниями. , Объем ремонтных работ по кузову, ходовым частям, электриче- скому и пневматическому оборудованию определяется характеристи- ками ремонтов. Кузов при малом ремонте ТР-1 подвергают осмотру и ревизии. Объем ремонтных работ по кузову ограничивается осмотром рамы, наружной и внутренней обшивки, крыши, внутреннего и наружного оборудования, проверкой сопротивления и диэлектрической проч- ности изоляции электрической проводки (без вскрытия кондуитов). Трещины в раме кузова заваривают, погнутые балки правят растяж- ками и стяжками, поврежденные и погнутые листы обшивки правят или заменяют на новые, неисправные элементы внутреннего обо- рудования ремонтируют или заменяют на новые, ослабшие крепле- ния подтягивают. В процессе малого ремонта кузов подвергают малой окраске, включающей зачистку поврежденных мест с после-
дующей подкраской и окраску всего кузова снаружи и внутри по старой краске. При среднем ремонте ТР-2 ремонтируют наружную и внутреннюю обшивку кузова с заменой поврежденных листов и доступные места каркаса, крыши вагонов и троллейбусов со сменой изоляционных настилов, внутреннее оборудование с восстановлени- ем покрытий и полировкой металлической и другой арматуры. При капитальном ремонте (КР) снимают и ремонтируют или заменяют на новую всю внутреннюю и наружную обшивку кузова, включая пол и крышу, ремонтируют детали каркаса и рамы кузова, а также внутреннее оборудование, восстанавливают антикоррозионные покрытия рамы и каркаса, гальванические и пластмассовые по- крытия арматуры. При ТР-2 и КР кузов подвергают большой окраске, включающей полное удаление старой краски и полный цикл окрасочных работ: обезжиривание, грунтовку, шпатлевку, вы- явительную и окончательную окраску. Ходовые части при ТР-1 подвергают ремонту, имеющему в основ- ном ревизионный характер. Обнаруженные в процессе ревизии поломки, трещины, погнутости и другие дефекты деталей устраняют правкой, подваркой и другими методами; резиновые втулки, про- кладки и амортизаторы, а также поврежденные и изношенные пласт- массовые детали заменяют новыми; бандажи колесных пар прота- чивают; редукторы, имеющие изношенные шестерни, повышенные люфты и стук в зацеплении, заменяют. При ТР-2 увеличивают объем ревизионных работ и устанавливают более жесткие технические требования к ремонтируемым деталям: проводят дефектоскопию деталей (осей колесных пар, полуосей троллейбусов и др.), заменяют на новые все резиновые детали и детали крепежа, ремонтируют ре- дукторы с заменой при необходимости подшипников, шестерен, уплотнительных колец и других деталей. Детали ходовой части, имеющие износ, восстанавливают при КР до номинальных размеров или заменяют на новые; колесные пары устанавливают с новы- ми осями, бандажами и резиновыми вкладышами, редукторы — с новыми подшипниками, шестернями и другими деталями взамен вы- шедших из пределов допусков, карданные валы—с новыми кресто- винами, игольчатыми подшипниками, упругими соединениями и т. д. Электрическое оборудование при ТР-1 проходит контрольно-про- верочный осмотр и ревизию. Проверяют состояние и производят очистку всех аппаратов и электрических машин; очищают от нагара и наплывов все контактные элементы; проверяют и регулируют раствор, давление и притирание контактов всех аппаратов; секвен- цию групповых аппаратов, действие фиксирующих, блокирующих и переключающих механизмов; сопротивление и диэлектрическую прочность изоляции аппаратов и проводов. Детали, вышедшие из поля ремонтных допусков, восстанавливают или заменяют на новые. При ТР-2 у ТЭД ремонтируют или заменяют обмотки якоря и полю- сов, устанавливают новые подшипники, новые вводные коробки, восстанавливают повреждения остова. Электрические аппараты про- ходят ремонт с заменой или восстановлением контактных деталей, подшипниковых узлов, включающих и выключающих пружин, кату-
шек и других деталей. При КР электрические машины и аппараты ремонтируют по допускам нового изготовления, У ТЭД заменяют на новую обмотку якря и полюсов, коллектор и вал якоря, поса- дочные места корпуса восстанавливают до номинальных размеров. Тяговые электрические аппараты заменяют или ремонтируют по до- пускам нового изготовления. Всю электрическую проводку силовых и вспомогательных цепей заменяют на новую. Пневматическое оборудование при ТР-1 подвергают ревизии и ремонту с заменой изношенных деталей. Двигатель-компрессор проверяют на производительность, пневматические аппараты и при- воды— на работоспособность и утечку сжатого воздуха. Заменяют неисправные пружины, прокладки, мембраны, притирают клапаны, продувают трубопроводы. При ТР-2 проходят ревизию и ремонт пневматические аппараты и приводы; тщательно очищают, про- дувают и окрашивают воздухопроводы, проходят гидравлические испытания резервуары сжатого воздуха. При КР воздухопроводы проходят ревизию и ремонт со снятием с вагона или троллейбуса, а воздушные резервуары, аппараты и приводы заменяют на новые или ремонтируют по допускам нового изготовления. В зависимости от ремонтной программы, оцениваемой количе- ством приведенных по трудоемкости капитальных ремонтов, выпол- няемых в течение календарного года*, ремонтные базы ПС называют вагоно- или троллейбусоремонтными мастерскими (BPM, ТРМ) или заводами (ВРЗ, ТРЗ). Мастерские организуют в виде самостоя- тельных ремонтных предприятий или в составе крупных эксплуата- ционно-ремонтных депо. Обычная ремонтная программа самостоя- тельных мастерских до 300 и входящих в состав крупных депо — 50—100 приведенных капитальных ремонтов в год. ВРЗ и ТРЗ организуют при годовой программе приведенных капитальных ре- монтов 400 и более. Высокое техническое оснащение производства, минимальную стоимость и наивысшее качество ремонтов могут обеспечить крупные РЗ. Поэтому ремонт трамвайных вагонов и трол- лейбусов целесообразно проводить на единых ремонтных трамвайно- троллейбусных заводах — ТТРЗ. Условие экономической выгодности передачи ПС для ремонта на РЗ: (^тр 4* С.ож 4” С,рем) Св Т СГрТ Сз.рем (^д.ож 4* С.рем) -f- Сл,рем, (VII, 11) где /тр, и t3,реМ — затраты времени соответственно на транспор- тировку ПС из депо на РЗ, простой его на заводе в ожидании ре- монта и время заводского ремонта, дни; Св, С?тр, С3.рем и Сд.рем — сред- няя дневная выручка на единицу подвижного состава данного типа * Приведенное по трудоемкости к капитальным ремонтам количество ремонтов прем годовой ремонтной программы лрем = реи + EniQi/QK рем, где лкр — количество капитальных ремонтов в ремонтной программе; nf- - - ко- личество ремонтов /-го вида в годовой ремонтной программе; Q, — тру- доемкость ремонтов; фк.рем — трудоемкость капитального ремонта; m количество видов ремонтов, выполняемых в РМ или на РЗ.
в эксплуатации, стоимость его транспортировки из депо на РЗ, стоимость заводского ремонта и стоимость деповского ремонта, руб.; /дож, /д-рем— затраты времени на простой ПС в ожидании деповского ремонта и деповский ремонт. Когда в (VII. 11) правая часть больше левой, экономически выгод* нее заводской ремонт, когда меньше — деповский ремонт. Анализ (VII.11) показывает, что выгодность заводского ремонта определя- ется отношением стоимости Сзрсч к Слрем, стоимостью Стр, а также от- ношением затрат времени /тр+Сож к /дож и t3.peM к /д.рем. Вследствие небольшой программы ремонтных работ оснащение депо техноло- гическим оборудованием, необходимым для выполнения крупных ремонтов ПС, экономически не оправдывается по причине низ- кого коэффициента его использования. Поэтому обычно /дреи> и Сд.рем>С3,рем. С Другой стороны, обычно Ср+С.ож>/д ож- Поэтому на экономическую эффективность концентрации ремонтов ПС на ремонтных заводах существенно влияет их территориальное раз- мещение относительно обслуживаемых хозяйств ГЭТ и наличие транспортных связей между ними. Комплекс этих вопросов решается во взаимной увязке с учетом местных условий. В крупных транспорт- ных хозяйствах экономически выгодна организация собственных РЗ или РМ, а для мелких хозяйств — областных или межобласт- ных РЗ. Существенное влияние на распределение ремонтов между депо и РМ или РЗ оказывает трудоемкость ремонтных работ. Чем она меньше, тем меньше разность между Сзрем и Са.рем и тем выгоднее деповский ремонт по сравнению с заводским. При высокой трудоем- кости обычно С3,рС1?КСдрем и более выгоден заводской ремонт. Поэто- му работы профилактического обслуживания сосредоточивают в депо, а трудоемкие плановые и случайные ремонты, требующие наличия специального дорогостоящего оборудования, — в РМ или на РЗ. Организация РЗ оправдывается при программе не менее 300 ремонтов в год. При меньшей программе ремонты целесооб- разно выполнять в РМ, объединенных с одним из депо. В настоящее время РМ и РЗ выполняют средние и капитальные ремонты ПС ГЭТ, а эксплуатационные депо—малый ремонт. Это приводит к неудов- летворительному использованию ремонтной техники. Малые ремонты также следует передавать на РЗ или концентрировать в РМ, объеди- ненных с одним из депо. Существенным фактором, не учитываемым соотношением (VII. 11), является обеспечиваемое качество ремонтных работ. На РЗ, имеющих высокий уровень технической оснащенности, качество ре- монтов выше, чем в депо, не имеющих возможности иметь такое же оснащение по экономическим соображениям. В РМ и РЗ входят производственные, вспомогательные, подсоб- ные, административно-хозяйственные и бытовые подразделения. Их состав определяется мощностью предприятия (ремонтной програм- мой) и принятой организацией производства. Производственными называют подразделения, непосредственно занятые ремонтом ПС или изготовлением запасных частей для него.
Продукция производственных цехов — заготовки деталей, детали, узлы и агрегаты ПС. В производственные подразделения неболь- ших РМ эксплуатационно-ремонтных депо входит цех плановых ремонтов с отделениями мойки и дефектовки деталей, тележечно- кузовным, малярным, столярным, обойным, слесарно-кузовным, ши- норемонтным и заготовительный цех со слесарно-сборочным, механи- ческим, электротехническим, пневматическим, кузнечно-рессорным, термическим, сварочным и другими отделениями или участками. Цех плановых ремонтов выполняет кузовные работы, съем узлов и агрегатов ПС для передачи в отделения и участки заготовительного цеха, монтаж отремонтированных агрегатов на ПС и их послеремонт- ные испытания и экипировку. Заготовительный цех выполняет восста- новительный ремонт и изготовление запасных частей (деталей, узлов и агрегатов) для цеха плановых ремонтов и централизованного снабжения ими прикрепленных эксплуатационных депо. Основной производственный цех крупных BPM (ТРМ) — вагона- или троллейбусосборочный, выполняющий разборку ПС для передачи его оборудования в ремонт, кузовные работы и монтаж оборудования после ремонта на ПС. В него входят кузовное, слесарно-кузовное, столярно-обойное, малярное и другие отделения. К производствен- ным цехам ВРМ и ТРМ относят также электротехнический с отделе- ниями ремонта электрических машин (ТЭД и вспомогательных машин) и аппаратным; холодной обработки металлов с механиче- ским, слесарно-сборочным, колесно-токарным и пневматическим от- делениями; горячей обработки металла с кузнечным, сварочным, тер- мическим и пластмассовым отделениями и др. На РЗ организуют цехи: вагоно- или троллейбусосборочный, малярный, тележечный, колесно-токарный, механический, слесарно-сборочный, электротехни- ческий, столярно-деревообделочный, обойный, шиноремонтный, куз- нечно-рессорный, литейный, сварочный, термический, пластмассо- вый, цех металлопокрытий и др. Таким образом, по мере роста раз- меров ремонтных предприятий их производственная специализация углубляется. Однако чрезмерным дроблением производства не следу- ет увлекаться, так как это усложняет взаимодействие производствен- ных подразделений и управление ими, связано с увеличением шта- тов ИТР и фонда заработной платы. Вспомогательными называют подразделения, обеспечивающие нормальную работу основных производственных цехов: инструмен- тальный цех; цех главного механика с энергетической, ремонтно- технологической и ремонтно-строительной группами; заводскую ла- бораторию. Подсобными помещениями называют склады, кладовые, компрес- сорные станции, трансформаторные подстанции, проходные, конт- рольные, пожарно-сторожевую охрану. К административно-хозяйст- венным и бытовым подразделениям относят заводоуправления, административно-хозяйственные отделы, бытовые помещения в за- водоуправлении и производственных цехах (гардеробы, душевые, санузлы), помещения общественных организаций и др. Принципы организации генерального плана РЗ рассмотрим на
примере ТТРЗ, рассчитанного на 400 ремонтов в год (рис. VII.3). На участке ТТРЗ размещены производственный корпус 8 прямо- угольной формы; административный корпус 2; въездные и выездные ворота с проходной будкой 3 КПП для контроля ПС, поступаю- щего в ремонт своим ходом и выходящего из ремонта; железнодо- рожный путь 6 с эстакадой 4 для погрузки и выгрузки трамвайных вагонов и троллейбусов, поступающих на завод из других городов; склад-навес 5 у железнодорожного пути 6 для поступающих на завод Рис. VII.3. Генеральный план трамвайно-троллейбусного ремонтного завода на 400 ремонтов в год материалов; открытая стоянка 10 с рельсовыми путями для посту- пающих на ремонт трамвайных вагонов и площадка 9 с контактной сетью для троллейбусов; мазутохранилище 1 и запасной резервуар 7 для воды. Территория озеленена и асфальтирована. Схема движения трамвайных вагонов и троллейбусов по территории РЗ показана стрелками. В кузовном цехе этого ТТРЗ (рис. VII.4) принята характерная для ВРЗ и ТРЗ продольная схема перемещения кузовов в процессе
ремонта. Сквозной рельсовый путь 44 с разборочным отделением 43 используют для ремонта трамвайных вагонов, сквозную ремонтную канаву 45 — для ремонта троллейбусов; тупиковый рельсовый путь 46 — для ремонта аварийных трамвайных вагонов и сдачи ваго- нов, выходящих из плановых ремонтов; тупиковую ремонтную ка- наву 48 — для ремонта аварийных троллейбусов и сдачи троллейбу- сов, выходящих из плановых ремонтов. Для доделочных работ по вагонам имеется ремонтное место 47, по троллейбусам — ремонтное место 42. Малярный цех 41 имеет камеры для окраски и сушки ваго- нов и троллейбусов. В отдельном помещении 8 расположена камера для снятия с кузовов старой краски. В непосредственном соседстве Рис. VII.4. План производственного корпуса трамвайно-троллей- бусного ремонтного завода на 400 ремонтов в год с кузовным цехом размещены пневматическое-отделение /, колесно- токарное 2, тележечно-агрегатное 3, слесарно-сборочное 4, слесарно- кузовное 6 и стапельный участок 5. Моечно-дефектовочное отделение 7 расположено вблизи разборочного отделения 43. В механическом отделении 40 выделена инструментальная 9. В помещении 34 рас- положена электротехническая с испытательной станцией 39, по торцу здания — пропиточно-сушильная 30, обойное отделение 31, окрасочная 32 и мастерские главного механика 33. С противопо- ложного торца находится кузнечно-рессорная 11, столярная 12, электросварочная 13, электротермическая 14, газосварочная 15. С ними соседствует слесарное отделение 10 и высокочастотная уста- новка 37 для термической обработки. По продольной стене корпуса расположен гальванический цех с отделением 19 металлопокрытий, травильной 16, лужения 17, цианистого меднения 18, кладовой 20, генераторной 21 и полировочной 22. Здесь же расположены инстру- ментально-раздаточная 23, реагентное отделение 24, тепловой узел 26, трансформаторная подстанция 25, насосная 27, компрессор-
пая 28 и главная кладовая 29. Помещения 35, 36, 38—бытовые с гардеробными и санузлами. Приведенная планировка показывает, что для РЗ характерна поточная форма организации ремонтных работ с перемещением ку- зова по специализированным ремонтным зонам, каждая из которых может состоять из одного или нескольких постов (рабочих мест), имеющих закрепленное технологическое оснащение и рабочих. Снятое с кузовов оборудование поступает в специализированные ремонтные цехи, проходит в них ремонт поточным или стационарным методом и передается затем в технологический запас. На вагоны и троллей- бусы ставят отремонтированное оборудование из технологического запаса. Везде соблюдается принцип расстановки оборудования по ходу технологического процесса с целью минимальной транспортиров- ки и по возможности исключения встречных потоков деталей при ремонте. Ремонт оборудования ПС распределен между цехами по предметному принципу: рамно-тележечный выполняет ремонт рам тележек, колесно-редукторный — колесных пар и тяговых редукто- ров и т. д. В зависимости от объема номенклатуры и ремонтной программы в цехах организуют ремонтные работы методом постоянных рабочих мест или поточным. В колесно-редукторном цехе создают, например, поточные линии ремонта колесных пар и редукторов, в электротехническом — поточные линии ремонта якоря, остова, от- дельных групп аппаратов и т. д. § VI 1.3. Принципы ремонта и методы определения эксплуатационных допусков деталей и узлов подвижного состава Сущность ремонта составляет восстановление номинальных зна- чений рабочих параметров деталей, узлов, сопряжений и агрега- тов ПС. Используемые для этого методы восстановительной техно- логии весьма разнообразны. Выбор их зависит от ряда факторов, основными из которых являются характеристики деталей, подлежащих восстановлению (материал, формы, степень и характер износа), макси- мальное использование работоспособности деталей и ремонтная про- грамма. Для восстановления геометрических размеров деталей, вы- шедших за пределы поля допусков в результате износа трением, ис- пользуют методы электронаплавки, гальванических покрытий, метал- лизации, электроискрового наращивания и др.; для восстановления кристаллической и фазовой структуры материала деталей, изменив- шейся в результате старения — методы термической и химико-терми- ческой обработки; для восстановления изоляции, имеющей расслое- ния, пониженную диэлектрическую прочность и другие изменения в результате старения — пропитку в лаках или компаундах и т. д. Каждый из методов восстановления имеет свои ограничения исполь- зования, которые могут диктоваться либо экономическими сообра- жениями (несоответствием программе ремонтов), либо физическими причинами. Электронаплавка, например, является одним из наиболее широко используемых методов наращивания поверхности изношен- ных металлических деталей, но для ответственных деталей, работаю- 1 i —928
щих в условиях переменного напряженного состояния, ее не допуска ют технические условия, так как она способствует образованию на поверхности детали в зоне перехода от основного материала к на- плавленному очагов концентрации напряжений, снижающих усталост- ную прочность. В этих случаях приходится применять метод дополни- тельных деталей, например на вал ставить втулку с последующей обработкой ее под номинальный размер вала либо ограничиваться обточкой для исправления изменений формы. В связи с этим в разных условиях приходится использовать различные принципы ремонта и соответственно создавать технологический процесс ремонта деталей и узлов подвижного состава. Используют три принципа ремонта, отличающихся величиной обес- печиваемых в процессе восстановления рабочих параметров деталей и узлов: 1) ремойт с восстановлением номинальных величин и до- пусков рабочих параметров, соответствующих техническим условиям заводского изготовления. Применительно к восстановлению геомет- рических размеров и форм деталей этот метод называют обработкой под номинальные размеры', 2) ремонт с восстановлением рабочих параметров деталей до определенных фиксированных ремонтных значений, соответствующих нормам и допускам того или другого вида ремонта. Применительно к восстановлению геометрических размеров и формы деталей этот метод называют обработкой под ремонтные раз- меры', 3) ремонт с восстановлением рабочих параметров деталей до некоторых нефиксированных («свободных») значений (по принципу «не меньше» или «не больше»), обеспечивающих нормальную работу восстанавливаемых деталей в механизмах с необходимыми запасами прочности, надежности и долговечности. Применительно к восста- новлению геометрических размеров и формы деталей этот метод назы- вают методом индивидуальной пригонки. Выбор принципов ремонта определяют в основном требования ра- ботоспособности деталей и узлов ПС в эксплуатации, возможности организации ремонтных работ прогрессивными методами и харак- тер восстанавливаемых рабочих параметров деталей. При восста- новлении изоляции электрических машин и аппаратов ставят, напри- мер, задачу получения таких характеристик диэлектрической проч- ности, сопротивления, механической прочности, теплопроводности и др., которые были бы не меньше установленных, т. е. используют третий принцип ремонта. При восстановлении геометрических харак- теристик деталей и сопряжений (размеров, формы, зазоров) могут быть использованы все три принципа ремонта, но с разной эффектив- ностью. Наиболее соответствует целям и задачам ремонта принцип восстановления деталей до номинальных значений рабочих парамет- ров (до номинальных размеров). Он обеспечивает эквивалентность ремонтных деталей новым, принцит?. взаимозаменяемости и однознач- ность характеристик качества всех ремонтных деталей. Благодаря этому принцип восстановления деталей до номинальных размеров наиболее экономичен и организационно наиболее прост, дает воз- можность использования индустриальных методов ремонта, т. е. мас- сового применения однотипных технологических процессов восста-
новительной технологии без учета фактических колебаний износа раз- личных деталей. Вместе с тем он не обеспечивает в ряде случаев максимального использования работоспособности материала деталей для полезной работы. Например, при организации ремонта валов ею принципу восстановления до номинальных размеров при работе на настроенных станках для групповой обработки целесообразно ориентироваться не на фактический, а на максимальный износ дета- лей и в процессе ремонта обтачивать их со снятием соответствующего слоя стружки, последующей наплавкой и повторной обточкой под номинальный размер. Это дает возможность организовать обточку всех однотипных деталей без переналадок станка и, следовательно, с максимальной производительностью (без потерь рабочего времени на переналадки), но связано с потерей в стружку материала, кото- рый мог бы еще работать на износ. В тех случаях, когда принцип обработки под номинальные раз- меры по каким-либо причинам неприменим, используют принцип ин- дивидуальной пригонки или обработку под ремонтные размеры. Принципом индивидуальной пригонки называют метод ремонта, предусматривающий обработку одной из деталей сопряжения со снятием минимального слоя стружки для исправления формы и под- бор по ее размеру другой детали сопряжения с соответствующей обра- боткой (пригонкой по первой). Этот принцип применим в тех случаях, когда одна из деталей сопряжения отличается высокой, а другая низкой стоимостью, причем наплавка дорогостоящей детали не допус- кается. Для продления срока службы дорогостоящей детали неце- лесообразно срезать с ее рабочих поверхностей металл, который может еще работать на износ. Пример таких сопряжений — все под- шипниковые узлы с втулками, где дорогостоящей деталью является корпусная, по которой подгоняют втулку. Так же подгоняют шпонки в шпоночные канавки на хвостовике вала якоря ТЭД под посадку шестерни и другие пары. Примером применения принципа индиви- дуальной пригонки при ремонте деталей, не работающих в сопряже- нии, является обточка коллектора с минимальным снятием стружки при выработке коллекторных пластин. Использование принципа индивидуальной пригонки оправдывает- ся при ремонте деталей, не работающих в сопряжениях: коллекторов электрических машин, бандажей колесных пар и пр. Применение этого метода при ремонте сопряжений недопустимо. Основными его недостатками являются: I. Большой объем и трудоемкость пригоночных работ, трудность их механизации и связанная с этим повышенная стоимость ремонтов. 2. Потребность в рабочей силе высокой квалификации на вы- полнение пригоночных работ. 3. Длительный простой ПС в ремонте вследствие ожидания ре- монта деталей, так как его ремонт в этом случае можно проводить, как правило, только индивидуальным методом. 4. Большая неравномерность загрузки цехов ремонтного пред- приятия и использования рабочей силы. 5. Невозможность централизованной заготовки запасных частей.
Иначе говоря, основной недостаток ремонта по принципу инди- видуальной пригонки состоит в том, что он не обеспечивает взаимо- заменяемости деталей и тем самым препятствует внедрению индуст- риальных методов ремонта. Ремонтные размеры деталей при ремонте по принципу индивидуальной пригонки заранее не устанавливают и называют свободными ремонтными размерами. “) к 6) к ________/1________________ Л Рис. VII.5. Схемы расчета ремонтных размеров опоры трения при организации ремонта по системе свободных (о), нормативных ре- монтных размеров (б) и размеров деталей сопряжения с посадкой скольжения при ремонте по системе свободных (а) и нормативных ремонтных размеров (г)
Ремонт по принципу обработки под ремонтные размеры приме- няют при ремонте ответственных сопряжений в тех случаях, когда методы наращивания запрещены техническими условиями, так как не могут обеспечить необходимых прочностных свойств, или допус- тимый износ мал и обточка перед наплавкой связана либо с недо- пустимым ослаблением детали, либо нежелательными потерями материала, который мог бы еще работать на износ. При организа- ции ремонта с обработкой детали под ремонтные размеры интервал износа Хпр [см. (11.3)J разбивают на несколько ступеней каждая из которых определяется величиной износа, допустимого по условиям работы деталей в сопряжении и согласована с межремонтным про- бегом, установленным системой ремонтов (рис. VII.5, а). Разбивка интервала износа на ступени определяет число ремонтов детали за период эксплуатации до предельного износа и ее ремонтные размеры (промежуточные между номинальным и предельным), под которые обрабатывают детали при ремонтах: Дрем, ?; Лр„2 = Ак-2Е; 4pe,3 = 4.-3U . (VII.I2) В отличие от ненормируемых свободных ремонтных размеров, по- лучаемых при восстановлении деталей по принципу индивидуальной пригонки, ремонтные размеры при обработке под ремонтные размеры устанавливают Нормами допусков и износов и называют норматив- ными ремонтными размерами. При расчете ремонтных размеров различают случаи, когда: 1 ( де- тали работают без зазора в сопряжении (скользуны, пятниковые опоры кузова на тележки) и необходимость их ремонта определяется недопустимым искажением формы на поверхностях трения; 2) рабо- тоспособность сопряжения определяется зазором между сопрягаю- щимися деталями и необходимость ремонта связана с выходом его величины за пределы поля допусков (подшипниковые узлы сколь- жения). На рис. VII.5, а показана пятниковая опора с конструктивным размером Ак и предельным Лпр. Предельный интервал износа Хпр = Лк—Дпр условно разделен на четыре ступени износа £ст], £ст2, и Хэф в предположении необходимости проведения за период эксплуатации до предельного износа трех ремонтов. Новая деталь контактируется с другой по поверхности после первого ремон- та— второго — Е3 и третьего Предполагается, что величина допустимого эксплуатационного износа Хэ.ф ограничивается предель- ным искажением формы амакс, определяемым допустимой глубиной выработки поверхности трения. Материал, потерянный с рабочей по- верхности детали в результате износа (на ступени износа £ст2) к мо- менту получения максимально допустимого искажения формы а макс, показан штриховкой. Восстановление этой рабочей поверх- ности при ремонте по системе свободных ремонтных размеров по- требует снятия стружки не на величину амакс, а с некоторым за- пасом Е, необходимым для обеспечения нормальной работы (нор- мального врезания) резца, плюс припуск С на отделку. Ступень
износа (разность между двумя ближайшими ремонтными разме- рами) £ст = Хэ.Ф + £+С, (VII.13) где Хэф — фактический допустимый износ, определяемый величи- ной Омаке- При обработке под нормативные ремонтные размеры (рис. VIL5, б) ступень износа определяют не по фактическому’ а по максимальному вероятностному износу Хэ.иакс> к величи- не С прибавляют возможный отрицательный ремонтный допуск так как в этом случае ремонтный размер Хреи, заданный заранее, можно получить при обработке только с некоторым ремонтным до- пуском, лежащим в поле X^j—Х^. Величина этого допуска опреде- ляется принятым технологическим процессом и используемым обо- рудованием: Li -^э.макс 4" Е + С + • (VII.14) Благодаря тому, что Хэ.макс>Хэф, получаем £h>Lt- Число воз- можных ремонтов детали до предельного износа при этом сокраща- ется, а использование материала для полезной работы ухудшается. Величины Хэф и Хэ.макс определяются интенсивностью износа Ф и межремонтным пробегом /. При Ф = const Хэ.ф-Фф/ и ХЭ„ = ФМ_/, (VII.15) где Фф и Фмакс— фактическая и максимальная вероятностная интен- сивность износа детали. Если Хпр—интервал износа, то последний (нижний) ремонтный размер детали Дречя> где п — количество ремонтных размеров, при системе свободных и нормативных ремонтных размеров опреде- лится уравнениями: Д ремлев Д пр + Хэ.ф» Д рем л и Д пр Ч* -^э.макс- (VII. 1 6) Интервал износа, подлежащий разбивке па ремонтные размеры (соответственно свободный и нормативный): л _ л ___л _ y ________у г-*св ™ к г* ремлев ' Л пр Л э.ф> Afl — Л к—4ремпи = Хпр—Хэ.макс- (VII. 1 7) Число возможных ремонтов детали соответственно ^св = А св/Lb И Ян Л и/ Lt- (VI1.1 8) Полученные по (VII.18) величины псн и л„ округляют до ближай- шего целого меньшего числа. Таким образом, для детали опреде- ляются ремонтные размеры: а) при обработке по системе свободных ремонтных размеров Дрем / св Д к L’B’ Д ремГсв Д к 2^св, Д рем 7с в Д к , Дремлсв = Дк- (A<B/LB- 1) = Д1ф + Х,ф; (VII.19) б) при обработке по системе нормативных ремонтных размеров
рем 1 (I к рсм2н -^к ре м/i и к Лре..= Л.-(Д,Л,.~1) =Л., + Х,.„ко (V1I.20) где индексы /, 2, 3, ..., п — соответственно первый, второй, третий и т. п. ремонтные размеры. При расчете ремонтных размеров деталей сопряжений, работо- способность которых определяется зазором между сопрягающимися деталями, необходимо знать начальный ен к предельный епр зазоры в сопряжении, интенсивность износа охватывающей детали (втулки) (DBT и охватываемой детали (вала) Фв. Предельный пробег вагона или троллейбуса между ремонтами, обеспечивающий нор- мальную работу сопряжения, можно найти из уравнения Фв^макс “I” Фвг^макс ^ир ОТКуДЭ /макс = (ейр-ек) / (Фв + Фвт) (VII.21) Этот предельный пробег не должен превышать фактического пробега (рсм между очередными ремонтами рассматриваемого сопря- жения. Если /рем задан, то в предположении линейной зависимости между износом е и пробегом I можно найти коэффициент использо- вания интервала износа сопряжения: К' = 1^/1^, К. <1. (VII.22) Пусть предельный износ емакс сопряжения определяется не пре- дельным зазором епр, а недопустимым изменением формы сопрягаю- щихся поверхностей вала в втулки, оцениваемым величинами ав.макс и Явт.макс (^акс<^р). ТоГДЗ ИЗНОС *макс— (СМ. рИС. VII.5, в) рас- пределится между валом и втулкой в отношении, определяемом износостойкостью материала вала и втулки: ^макс' еа -J- евт, (VI1.23) где ев и е(1|— износ соответственно вала и втулки. Аналогичное выражение получим и в том случае, когда предель- ный износ сопряжения определяется предельным зазором енр в сопря- жении вала и втулки £пр— ек = ев3- евг. (VII.24) Износ вала eB.pc5t за фактический межремонтный пробег /рсм при линейной зависимости износа от пробега найдем из соотношения: ^в/^макс ^в.рем/^реш ОТКуДЭ ^в.рем (^рем/^макс) • (VII .25) Аналогично износ втулки ^вт.рем = ^вт ( ^рем/^макс^ * (VII,25<J ) Уменьшение толщины стенки втулки &втса и радиуса вала 6В1|1 в результате износа и требующейся обработки для устранения иска- жений формы при ремонте по системе свободных размеров определя- ют: износ ев.Рем вала и евтреч, втулки за межремонтный пробег, мини- мальная толщина Ев и Евт снимаемой с них стружки при обточке для
исправления формы и припуск Св и Свт на отделку вала и втулки, а в напряженных соединениях — допуск П на посадку: Ьв.св = ев.рси + Еа + Сп + П; (VII .26) еет.реН + £вт+ С„,- //. (VII.27) При ремонте в системе нормативных ремонтных размеров нужно дополнительно учесть ремонтный допуск для вала и для втулки (рис. VII.5, г): ^в.н — £в,рсм + £"в 4“ Са + П + AT,.../; (VII.28) ^вт.н ~ ^вт.рем 4" Е&х 4- Сет — /7 4- (VI 1.29) При восстановлении сопряжений типа вал - втулка с обработкой под ремонтные размеры сопряжения получают с использованием до- полнительных деталей: напрессовкой на вал или впрессовкой во втулку дополнительной втулки со страховочным креплением развали- | цовкой, штифтами или винтами. При этом минимальная толщина Ввт впрессованной или Ва напрессованной дополнительной втулки ; ^вт = 4" 4~ ек4-77вт + СЕТ.Р; (VI1.30) ‘ Ва = Ьвт+ Ьа+ + Пв + Сео. (VII.3I) ! где /7ВТ и Пд — допуски на прессовую посадку дополнительной втулки j при впрессовке во втулку-деталь или напрессовке на вал-деталь; j Свтр и Сво — допуск на развертывание дополнительной втулки после J впрессовки во втулку-деталь или обточку ее под номинальный раз- t мер после напрессовки на вал. На рис. VII.5, в показан минималь-;; ный размер Ввтмин впрессованной дополнительной втулки во втулку-] деталь, а на рис. VII.5, г — минимальный размер Вв.нин напрессован-J ной дополнительной втулки на вал-деталь. 3 Метод ремонта с обработкой деталей под ремонтные размеры по- ;' зволяет объединить преимущества методов индивидуальной пригонки J (возможность ремонта с минимальным снятием стружки с ответст- 1 венных деталей) и обработки под номинальные размеры, обеспечи- I вающего взаимозаменяемость. Его применяют как вынужденное ре- d шение в тех случаях, когда технические условия запрещают восста-^ новление деталей наплавкой или другими методами наращивания^ материала (или использование их исключается, например, при галь-j ванических покрытиях—необходимостью наложения на деталь ч слишком большого слоя материала, требующего неоправданно боль- 3 ших затрат времени). Метод обработки под свободные ремонтные | размеры эквивалентен методу индивидуальной пригонки, а метод.! обработки под нормативные ремонтные размеры по эффективности.! приближается к методу восстановления деталей до номинальных ве-1 личин рабочих параметров. Он обеспечивает взаимозаменяемость в 1 пределах ремонтных размеров той или другой группы, т. е. час-1 тнчную взаимозаменяемость, однако требует наличия комплектов! специальных контрольно-измерительных инструментов на каждый! ремонтный размер; специальных помещений для отдельного хранения!
деталей каждой ремонтной группы; комплектовочных кладовых для подбора их в механизмы, дополнительного штата для всех этих работ и т. д. Поэтому практически стремятся назначать экономиче- ски оправданный минимум ремонтных размеров. Например, для поршня компрессора Э-300, имеющего номинальный размер и браковочный 104,7 мм, установлен только один ремонтный размер 104,8 мм. Большое значение в эксплуатации ПС ГЭТ имеет правильное определение эксплуатационных допусков, поскольку от последних зависит его надежность, периодичность ТО и ремонтов, ремонтные программы, необходимое техническое оснащение РМ и РЗ, выбор технологических процессов ТО и ремонта. Установление эксплуата- ционных допусков и их оптимизация должны обеспечивать минималь- ные затраты на ТО и ремонт при оптимальном уровне их качества. Методы определения эксплуатационных допусков на рабочие па- раметры деталей и узлов ПС базируются на выявлении связей между ними и показателями качества работы и ресурса соответствующих агрегатов. В общем случае показатели качества К (ресурс, коэффициент полезного действия и т. д.) можно выразить функцией эксплуатаци- онных допусков Xi детали, узла или агрегата: К = /(хр х2, ..., хя). (VI 1.32) Колебания качества, связанные с вариациями допусков, описы- ваются уравнением 6K = F(6xj, бх2, ..., 6х„). (VII.33) Если функции (VII.32) й (VII.33) известны, то, дифференцируя их по рассматриваемому допуску хг и приравнивая производную нулю, можно установить оптимальную величину допуска. Однако обычно эти функции неизвестны, так как имеют сложный и стохасти- ческий характер. Поэтому для определения оптимальных величин эксплуатационных допусков используют методы корреляционного и регрессионного анализа, математического моделирования и другие вероятностные методы. При корреляционном и регрессионном ана- лизе связь показателя качества К с эксплуатационными допусками X; можно представить полиноминальным уравнением множественной регрессии и методами многофакторного эксперимента установить его коэффициенты, определяющие тесноту корреляционной связи между К и Xt. Теория оптимального эксперимента позволяет установить предельные величины допусков х, при заданных значениях показа- теля качества К и оптимизировать их по критерию минимума эксплуа- тационных затрат на ТО и ремонт ПС. Для этого можно использо- вать метод дифференциального программирования и др. В общем виде уравнение множественной регрессии, представляю- щее собой математическую модель связи показателя качества К и допусков хх. К = /(х1; х2, ..., х„, /, W) + е, (VII.34)
где I — пробег ПС; W — переменные и постоянные факторы, влияю- щие на величину К, но не поддающиеся управлению (не учитываемые моделью); g — ошибка аппроксимации. Если (VII.34) дифференцируемо по всем аргументам, то, взяв частные производные, можно определить приращение функции К по приращениям соответствующих аргументов и допустимую погреш- ность АХ; (величину эксплуатационного допуска). АК - ~5ir&x‘ + + - + + -ЭГЛ/ + * (V 11.35) AXi^AK/tdK/dx,). (VI 1.36) Если известна структурная схема рассматриваемого агрегата или механизма и его межремонтная наработка /рем, а также задана (или принята) вероятность его безотказной работы Р(1рсм), то соот- ветствующий им эксплуатационный допуск х,- можно определить из условия, чтобы у-процентов агрегатов рассматриваемой генеральной совокупности имели наработку не менее ZpeM. Полагая, что эксплуата- ционные допуски %; агрегатов распределены по нормальному закону, вероятность того, что допуски х; у у-процентов агрегатов будут меньше предельного xJ]p, можно выразить уравнением Ху Р, (х, <ху = = (, g(x, )сЦх.) = Ф (VII. 37) где Ф0(2) —функция Лапласа; Z = [xv—Af (%-,) ]/<*0; &т = хпР—пре- дельный допуск, которого еще не достигли у-процентов агрегатов; М (х,) — математическое ожидание эксплуатационного допуска х(; ст(х,)—среднеквадратичное отклонение эксплуатационных до- пусков ху, g (хг) — плотность их распределения. В (VII.37) предполагается известной левая часть, а в правой — xY = хпр> функции математического ожидания и дисперсии допуска х,. В результате решения (VI 1.37) определяют искомую величину до- пуска х(. § VI 1.4. Принципы проектирования технологических процессов ремонта деталей и узлов подвижного состава Принципы проектирования технологических процессов ремонта деталей и узлов ПС ГЭТ базируются на учете экономических, техно- логических и организационных предпосылок. Технологический про- цесс определяет содержание и чередование операций ремонта дета- лей, узлов и агрегатов ПС, их технологическое оснащение, методы ремонта, технологические режимы работы оборудования и нормы времени на выполнение операций. Он должен учитывать конструк- тивные особенности ремонтируемых деталей и узлов, технические требования к ним. обеспечивать стабильность получения заданной технологической точности ремонта, возможность использования пе- редовых методов ремонтных работ, устойчивую точность регулиро*. вания технологических режимов, максимальную производительность
и минимальную стоимость ремонта. Технологические процессы и приемы ремонта отличаются большим разнообразием. Поэтому выбор наиболее целесообразной технологической схемы, обеспечивающей выполнение задач ремонта при минимальной трудоемкости и стои- мости, связан с большими трудностями. В настоящее время его решают отбором оптимальных вариантов и их сравнительной техни- ко-экономической оценкой. Задача технолога-эксплуатационника со- стоит в поиске технологической схемы ремонта, обеспечивающей ми- нимальные суммарные затраты по эксплуатации ПС. Поэтому наибо- лее общим критерием оценки разработанного технологического про- цесса является максимум эксплуатационной экономичности, т. е. учет не только стоимости самого ремонта, но и возможного технологиче- ского брака, а также потерь, связанных с отказами оборудования 6/ Рис. VII.6. Зависимость стоимости С ремонта от ремонтной программы п при работе ПС на линии. Обычно учет этих факторов сложен, поэтому в первом приближении при сравнении вариантов технологических процессов учитывают только затраты по самому ремонту. Стоимость С единицы ремонта можно представить в виде суммы двух компонентов: затрат М на материалы и рабочую силу с на- кладными расходами и стоимости О технологического оборудования и оснастки, отнесенной к единице ремонтной продукции (годовой ре- монтной программе п) и сроку амортизации оборудования: С = М+ (1/л) 2 (О/Там). (VII.38) где суммирование распространяется на все наименования техноло- гического оборудования, комплектующего ремонт с учетом доли его использования в рассматриваемом технологическом процессе. По (VII.38) можно построить зависимость С(п) для любых вариантов ремонта, например 1 и 2 (рис. VII.6, а). Приравнивая СХ = С2 для вариантов технологии 1 и 2, можно найти программу пл, при которой стоимости их равноценны: Mj + (1 / пх) X (Ох/Та:л]) — = М2+ (1/nJS (О2/7ам2), откуда пх= [S(O2/7'aM2)->:(O1/TaM1)j/(AfJ-M2). (VI1.39)
Кривые 1 и 2 (рис. VII.6, а) пересекаются в точке с абсциссой пх. Если фактическая ремонтная программа «>пЛ., то выгоднее ва- риант 2 технологического процесса, если п<пх — вариант 1, Приведенный расчет справедлив, когда объем технологического оснащения не зависит от ремонтной программы п. Фактически же он сохраняется постоянным только при определенных колебаниях программы O—rtj, п1 — п2 и т. д., а при переходе от одной программы к другой требуется установка дополнительного оборудования. В этом случае кривые С (п) будут ступенчатыми (рис. VII.6, б). Для ва- рианта / стоимость С получает скачок при и п2, а в варианте 2- при и «2- Кривые на рис. VII.6, б показывают, что при программах п<п} и и> п2 выгоднее вариант 1 технологии, а при программах пх > п > «2 — вариант 2. Проектирование технологических процессов ремонта и выбор тех- нологического оснащения должны базироваться на принципах техно- логической нормализации производства: технологической преемст- венности, типизации технологических процессов и ремонтируемых деталей, максимальном использовании методов групповой обработки и нормализованного технологического оборудования и оснастки. Существенно тормозит развитие технического оснащения ремонтных ; предприятий нестандартное оборудование, отличающееся высокой : стоимостью и проектируемое обычно без учетов принципов технологи- ческой обратимости. Использование нормализованного технологиче- ского оборудования и оснастки в ремонтном производстве имеет большое значение. Проектирование технологической оснастки при . отсутствии возможности приобретения выпускаемой промышленно- ' стыо должно производиться на основе нормализационных принципов s конструирования в расчете на многократную технологическую $ обратимость. При проектировании технологических процессов не- « обходимо ориентироваться на методы групповой обработки и об- I работку на настроенных станках, т. е. на индустриальные методы ремонта. При проектировании технологических процессов ремонтов следует i также соблюдать следующие основные положения: J 1. Операции подготовки оборудования к ремонту должны преду- сматривать предварительную очистку, уборку, слив старой смазки. Чистота на местах основной разборки должна рассматриваться не ; только как требование санитарии, гигиены и технической эстетики, J но и как важный фактор повышения культуры разборочных работ ; и связанного с ней уменьшения выхода деталей в брак. Эти рабо- ты должны проводиться в специальных камерах или на откры- ? том воздухе с максимальной механизацией (обдувкой сжатым воздухом, использованием моечных машин, пескоструйных камер ? н пр.). Л? 2. Операции основной разборки и дефектовки необходимо про- * ектировать с учетом максимального выхода годных деталей, т. е. исключения различных повреждений их в процессе разборки. Для у этого необходимо применять специальные разборочно-дефектовочные 3 приспособления, стенды и съемники, механизированные инструмен- 3 308 j
ты, разрабатывать правильный план разборки. Для облегчения дефектовки и поддержания в чистоте ремонтных цехов перед дефек- товкой нужно предусматривать окончательную (преимущественно механизированную) очистку деталей оборудования. Большого внимания требует разработка операций и приспособлений для скла- дирования, учета и транспортировки деталей и ремонтные цехи для исключения их повреждений на этих операциях в результате небрежного обращения. 3. План ремонта должен учитывать материал и конструктивные характеристики деталей, их роль в обеспечении безопасности дви- жения, характер износа и разрушения в эксплуатации, принятые формы организации ремонтных работ; обеспечивать восстановление работоспособности и характеристик качества деталей и узлов ПС при минимальной себестоимости и трудоемкости. Оптимальный ва- риант плана ремонта обосновывают сравнительным технико-эко- номическим расчетом вариантов по (VII.39). 4. При разработке плана ремонта деталей и узлов ПС проводят технико-экономический выбор методов восстановительной техноло- гии; оснащения технологического процесса оборудованием, приспо- соблениями и инструментом, определяющего степень его механизации и автоматизации; экономической выгодности ремонта по сравнению с новым изготовлением тех же деталей и узлов. 5. В качестве исходных материалов при разработке технологи- ческих процессов ремонтных работ необходимо использовать типовые технологические процессы заводов-изготовителей, скорректирован- ные с учетом специфики и мелкосерийного характера производства ремонтных мастерских и заводов. Разработанные технологические процессы ремонтных работ оформляют в виде типовой технологической документации: техно- логических карт, графиков, инструкций, схем сборки и т. д. По сте- пени детализации технологического процесса различают подробные операционные карты, составляемые отдельно на каждую операцию; карты краткого технологического процесса, содержащие краткое описание всех операций технологического процесса, и маршрутно- технологические (маршрутные), содержащие лишь перечень опера- ций. В зависимости от характера производимых работ различают карты слесарно-сборочных работ, механической обработки, сборочно- сварочных работ, термообработки и др. В этих картах помимо обыч- ных данных (оборудование, инструмент, нормы времени и пр.) указывают режимы обработки и данные о настройке технологическо- го оборудования. Применяют также технологические карты согла- сования обработки, определяющие взаимоотношения цехов в тех случаях, когда детали обрабатывают в нескольких цехах. В этих картах указывают, в каком виде деталь или узел должны поступать в тот или другой цех для обработки и в каком виде они должны быть переданы в другой цех для продолжения обработки. Единые формы технологических карт облегчают подготовку про- изводства и использование технологической документации при пере- даче ее на другие заводы, в мастерские и депо. Введение единых
форм технологических карт и их унификация приводят к значи- тельному сокращению числа действующих форм, упорядочивают их содержание и способствуют укреплению технологической дисципли- ны. Недостатком технологических карт является то, что они не дают наглядного представления о ходе технологического процесса во времени, совмещении операций во времени и кооперации исполни- телей. Поэтому наряду с технологическими картами следует широко использовать сетевые графики технологических процессов, принципы построения и расчета которых изложены в гл. I. Разработка (последовательность проектирования) технологиче- ских процессов восстановления деталей при ремонте включает: анализ технологических процессов изготовления соответствующих деталей и узлов на заводах-изготовителях; анализ статистической информации о характере и частости повреждения рассматриваемых деталей; изучение технико-экономической целесообразности в задан- ных условиях (программы и мощности предприятия) тех или других методов восстановительной технологии; разработку состава и по- следовательности (маршрута) технологических операций; выбор технологического оборудования, приспособлений и инструмента (средств технического оснащения технологического процесса); выбор технологических баз и методов базирования деталей относительно технологического оборудования в процессе обработки; разработку нестандартных средств технического оснащения в тех случаях, когда они способствуют снижению трудоемкости и оправдываются технико- экономическими соображениями; расчеты режимов обработки, опе- рационных допусков и припусков на обработку; системный анализ целесообразных вариантов технологического процесса и технико- экономический выбор оптимального; разработку необходимой техно- логической документации. Стадии разработки технологических процессов ремонта деталей и узлов ПС ГЭТ определяются Единой системой технической подго- товки производства (ЕСТПП), закрепленной Государственными стандартами. Ремонт не связан с эскизным и техническим проекти- рованием изделий, изготовлением и испытаниями опытных образцов. Поэтому для него характерны стадии разработки с литерами 77, А и Б. На стадии проектирования технологического процесса группы 77 изучают технологическую документацию на изготовление новых дета- лей, используемую на заводах-изготовителях; изучают возможности освоенных методов восстановительной технологии или разра- батывают новые; выбирают технологические базы, определяют по- рядок чередования операций (маршрут) восстановительной техноло- гии; назначают операции технического контроля. Разработки техно- логических процессов группы А используют при освоении ремонта новых моделей ГТС. В этом случае предусматривают разработку заданий на конструирование необходимого технологического не- стандартного оборудования, приспособлений и специального ин- струмента; разрабатывают карты технологического процесса; рас- считывают режимы обработки и нормы времени. Разработки техно- логических процессов группы Б ведут для установившегося серийного
или массового производства. Они включают уточнение технологи- ческой документации литеры А и документальное оформление окон- чательно отработанного и проверенного в производстве оснащенного технологического процесса. Важным элементом разработки технологических процессов вос- становительной технологии являются техническое нормирование операций, использование современных экономико-математических методов сравнения различных вариантов восстановительной техно- логии и хронометраж элементов подготовительно-заключительного и машинного времени выполнения ремонтных работ. Техническую норму времени выполнения технологических операций устанавливают аналитически-исследовательским и аналитически-расчетным мето- дами или по укрупненным комплексам приемов работ. Нормирование первым из этих методов предполагает использование хрономет- ража времени выполнения работ на рабочих местах с последую- щим уточнением в технологических лабораториях. Его используют в крупносерийном и массовом производстве. Аналитически-рас- четный метод основан на использовании нормативных данных по режимам обработки и хронометражу типовых операций и приемов ремонтных работ, включая подготовительно-заключительные и вспомогательные работы. Его используют для технического норми- рования ремонтных работ в серийном производстве. Для определе- ния технической нормы времени по укрупненным комплексам при- емов работ используют нормативные данные типовых операций ремонтных работ или данные прямого хронометражного наблюдения. Результаты технического нормирования заносят в технологические карты. § VI 1.5. Классификация и технико-экономический выбор методов восстановительной технологии Виды восстановительной технологии определяются конструктив- ными особенностями деталей, характером их износа и экономической целесообразностью восстановления. В ремонтном производстве постоянно ведутся поиски и разработки наиболее экономичных, мето- дов восстановительной технологии, новых материалов и технологи- ческих процессов. Только за последние 10 лет внедрены прогрессив- ные технологические процессы восстановления деталей напылением пластмасс, синтетические клеи, эпоксидные компаунды и др. Экономическая целесообразность восстановления деталей опре- деляется тем, что при всех видах износа деталей и узлов ПС их предельный износ составляет в объемном и весовом выражении весьма малую долю общего веса и объема или практически равен нулю. Выбрасывать такие детали в утиль обычно нерентабельно, так как стоимость их восстановления меньше стоимости нового изготовления. Необходимость восстановления деталей диктуется также стремлением уменьшения интенсивности износа и продления сроков службы деталей и узлов ПС, в особенности дорогостоящих, например изоляции электрических машин и аппаратов. В этих слу-
чаях экономически целесообразно не допускать полного износа Я деталей, используя различные методы восстановления (для изол я- Я ции — сушку и пропитку) на промежуточных стадиях износа. Я Методы восстановления деталей разнообразны. Они определяют- Я ся их материалом (металл, изоляция), габаритами и весом, харак- V тером износа, ответственностью работы в механизмах, производст- Ж венными возможностями и экономическими соображениями. Основ- Я ными из них являются: Я 1. Методы восстановления деталей механической и слесарной Я обработкой (обтачивание, развертывание, шлифование, опиловка Ж и др.). В результате этой обработки деталь получает правильную Я геометрическую форму и новый размер, отличный от номинального. Я Сюда же относится и метод дополнительных деталей, при котором Ж детали могут восстанавливаться под номинальные размеры. Я 2. Методы правки. Этой обработкой выправляют искажения Ж формы (искривления деталей) без перераспределения металла между Ж их элементами. К ним относятся методы механической правки деталей Ж типа валов, балок и тяг струбцинами и под прессом; правки обшивки W выколоткой; методы термической правки; правки обшивки свар- ж ными швами и др. Я 3. Методы восстановления с присадкой материала; нанесения на w изношенные поверхности присадочного металла или другого мате- Ш риала методами наплавки, напыления или электролитическим осаж- S дением с последующей механической обработкой под номинальный- ж или ремонтный размер. О 4. Методы восстановления давлением (осадка, раздача, вдавли- Ж вание, обжатие). При этих видах обработки восстанавливают разме- .Я ры и правильную геометрическую форму перемещением материала Ж детали с неработающих к изнашивающимся частям. Ж 5. Методы восстановления структуры и физико-механических свойств материала деталей. Они имеют целью ликвидацию структур- Ж ных изменений материала деталей в результате кристаллических и Ж фазовых превращений при старении или износостойкости поверхно- Ж стных слоев деталей, работающих в сопряжениях. К ним относятся ж методы восстановления структуры металлов термообработкой (от- жиг, закалка и др.), химико-термические методы (цементация, азо- Ц тирование, хромирование и др.), механические методы упрочнения < наклепом (обработка накаткой роликами, дробеструйный наклеп), 5 методы восстановления свойств изоляции пропиткой в лаках и ком- % паундах. Технико-экономическая эффективность методов восстановитель- ной технологии определяется их свойствами и производственной об- становкой. Некоторые из них (например, методы восстановления ь давлением) имеют высокие коэффициенты технико-экономической эффективности, другие (например, методы восстановления гальва- | ннческими покрытиями) — сравнительно низкие. Однако технике- экономическая эффективность методов восстановления определяется не только их потенциальными возможностями, но и ремонтной про- граммой. При небольшой ремонтной программе те же методы вое- -Ц
становления давлением, требующие технического обеспечения доро- гостоящим прессовым оборудованием, могут оказаться менее эко- номичными по сравнению с другими, менее производительными, но требующими более простого технического оснащения. Кроме того, при выборе методов восстановительной технологии нужно учитывать обеспечиваемые ею показатели качества восстановления деталей. При анализе различных вариантов восстановительной технологии ее оценивают группой переменных: стоимостью 6ft; коэффициентом изменения ресурса, представляющим собой отношение наработки до отказа новой и /ремк отремонтированной способом k детали (hk == ЛЛрем.к), стоимостью транспортировки и ожидания при переходе от операции rk к операции rk+i; потерь в эксплуатации 6АЗ при отказах, связанных с тем, что обычно 1: + Sfei + 6fc2 + • (VI 1.40} Выбор оптимальной технологии восстановления деталей сводится к определению наименьшего суммарного пути s из группы п техноло- гий, который может быть вычислен методами сетевого планирования и управления: s = + би 4- §*,2 + = мин. (VII.41) Из (VII.40) следует, что анализ и выбор восстановительных технологий определяется выбором номенклатуры деталей, подлежа- щих восстановлению, и оптимальных технологических процессов по критерию (VIL41). Однако номенклатура восстанавливаемых дета- лей часто определяется их дефицитностью, а не народнохозяйствен- ной эффективностью восстановления, которая колеблется в широких пределах. В тех случаях, когда имеется возможность выбора между получением новых деталей и восстановлением изношенных, сравни- вают стоимости Снов новой детали заводского изготовления и затрат СВ(К.ст на восстановление изношенных. Восстановление признают целе- сообразным при Свосст < Снов. В стоимости Свосст и Снов учитывают го- довые текущие издержки производства Т (затраты на материалы, энергию, заработную плату и накладные расходы) и капитальные затраты /С, связанные с организацией нового производства и ремонта рассматриваемого оборудования: С НОВ ^НОВ 4“ ^НОВ^НОВ И в ос ст ^восст 4~ ^восст^восст* (VII.42) где еНоВ и евосст—нормативные коэффициенты экономической эффек- тивности капиталовложений в промышленности и ремонтном произ- водстве. Для определения показателей качества, которые может обеспе- чить та или другая восстановительная технология, и оптимальных режимов обработки, гарантирующих наивысшие показатели каче- ства, используют методы теории графов и имитационного моделиро- вания. Выход каждого из рабочих параметров детали за пределы поля эксплуатационных допусков рассматривают как отказ, неисправ- ность или дефект. Устранение их может быть осуществлено несколь-
Рис. VII.7. Граф взаимосвязей факторов, определяющих методы и количественные характеристики восстановления деталей наплавкой кими способами, образующи- щими некоторую совокуп- ность fj— гт. Применяя к ним теорию графов, можно по- строить граф восстанови- тельных технологий, исход- ной вершиной i которого яв- ляется деталь, подлежащая восстановлению, конечной / — восстановленная деталь, а возможные варианты восста- новительных технологий об- разуют различные пути меж- ду i и /. Каждый отрезок sA fe-ro из этих путей представ- ляет собой определенную операцию восстановительной технологии. Методы теории графов позволяют наглядно представить и изу- чить взаимосвязи различных факторов, определяющих выбор мето- дов, режимов и характеристик качества восстановления деталей. На рис. VII.7 показан граф взаимосвязей начальных и конечных факторов, определяющих выбор методов и качественные характери- стики восстановления деталей наплавкой. Начальными факторами являются: материал деталей М, их размеры Р, характеристики формы Ф и характер износа И; конечными — выбор видов подготовки деталей к наплавке П, видов наплавки В (открытой дугой, под слоем флюса и др.), необходимого сварочного оборудования и приспо- соблений О, режимов наплавки / (дуговой промежуток, сила свароч- ного тока и др.), прочностные характеристики наплавленного слоя Н (толщина, твердость, сцепляемость с основным металлом и др.). Со- единительными линиями показаны взаимосвязи между факторами, определяющими выбор методов, режимов и качественных характе- ристик наплавки. Для построения графа необходимо изучить все взаимосвязи между характеристиками деталей и рассматриваемым $; Ж методом их восстановления, а затем методом многофакторного эксперимента установить их корреляционные отношения (значи- мость). Построение графа связей между характеристиками деталей и методами их восстановления можно использовать в качестве базы для физического, аналогового или математического моделирования технологических процессов восстановления деталей и узлов ПС. Для установления математической модели той или другой восста- новительной технологии применяют методы активного планирования эксперимента—ортогональное, центральное композиционное, цент- ральное композиционное ротатабельное, симплекс-решетчатое и др., позволяющие получить математическую модель исследуемой техно- логии при минимальном количестве необходимых экспериментальных данных и решить оптимизационную задачу, т. е. найти такие режимы обработки, которые обеспечивают наивысшие показатели качества восстановления. Чаще других используют метод ортогонального
планирования эксперимента, который характеризуется сравнитель- ной простотой и имеет хорошо отработанные программы решения на ЭВМ. Решающее влияние на качественные показатели ТО и ремонта ПС оказывает стабильность режимов восстановительной технологии, которая обеспечивается в полной мере только при условии их автоматического регулирования. Техническими средствами автомати- зации регулирования технологических процессов восстановления деталей являются различного рода датчики контроля механических величин (размеров, формы); давления, расхода, температуры, хими- ческого состава, а также реле, стабилизаторы, усилители и другие элементы автоматических систем управления и исполнительные устройства: электрические, пневматические и гидравлические дви- гатели. Объектами автоматизации в технологических процессах восста- новления деталей механической обработкой являются металлорежу- 1 щие станки: перемещение и остановка рабочих органов, управление скоростями и подачами, установка деталей в положение обработки, съем деталей после обработки. В ремонтном производстве исполь- зуют те же автоматизированные станки для механической обработки что и в машиностроительном (токарные, сверлильные, фрезерные, ' шлифовальные и др.). Автоматизация технологических процессов термической обработки обеспечивается автоматическим поддержа- нием теплового режима терморегуляторами разных типов; при хими- ко-термической обработке металлических деталей и сушке изоляции кроме температурного режима автоматически контролируют и регу- лируют химический состав обрабатывающей среды с использова- нием дозаторов и газоанализаторов. Механизируются и автоматизи- руются установки для термообработки деталей токами высокой частоты (ТВЧ) и контроля твердости. Для восстановления деталей давлением применяют автоматизированное кузнечно-прессовое обо- рудование, обеспечивающее не только стабильность характеристик восстанавливаемых деталей, но и сокращение трудоемкости техно- логического процесса (повышение производительности), а также исключение травматизма. Автоматизация подачи ремонтных деталей для обработки давлением осуществляется загрузочными устройст- вами и транспортерами, контроль режима обработки — датчиками температры и давления. При восстановлении деталей сваркой и наплавкой используют полуавтоматическое и автоматическое сва- рочное оборудование с регулированием режимов горения электри- ческой дуги, подачи электродов и перемещение сварочной головки. i Для восстановления деталей методами гальванических покрытий можно использовать универсальные автоматы с программным управ- лением и гальванические автоматы конвейерного типа. Автоматиза- ция режимов восстановительной технологии производится по прин- ципам жесткой настройки без автоматического контроля выходных > параметров и с непрерывным или дискретным контролем выходных параметров по методу обратной связи. Наивысшую стабильность выходных параметров обеспечивает технологическое оборудование с
автоматическим контролем выходных параметров обработки по мето- ду обратной связи. § VII.6. Принципы разработки технологических маршрутов восстановления деталей Различные виды и методы восстановительной технологии приме- няют комплексно: методы правки, наплавки, химико-термической обработки, восстановления давлением сочетаются с механической обработкой и т. д. Это связано с тем, что любая деталь характери- зуется не одним, а рядом рабочих параметров функционирования: изоляция электрических машин и аппаратных катушек — геометри- ческими размерами, диэлектрической прочностью, сопротивлением изоляции и др.; металлические детали — геометрическими формами ^взаимным расположением конструктивных баз), размерами, харак- теризующими конструктивные базы, шероховатостью их поверхно- стей, структурными характеристиками материала. Обычно наблюда- ется выход за пределы эксплуатационных допусков нескольких рабочих параметров, например деформация детали сопровождается изменением взаимного расположения конструктивных баз, структур- ными изменениями материала деталей и пр. Поэтому восстановление деталей, т. е. процесс приведения их рабочих параметров к номи- нальным или нормируемым ремонтным значениям, представляет со- бой технологический процесс, включающий определенную совокуп- ность технологических приемов и способов, образующих некоторый маршрут или план технологического процесса восстановления. Выбор технологических маршрутов ремонта деталей и узлов ПС определяется разными факторами, но решающее влияние имеет про- грамма ремонтных работ: чем она больше, тем больше возможности и выше прямая целесообразность выбора прогрессивных принципов маршрутизации. Применяют два основных принципа маршрутизации ремонта: подефектный и маршрутный. При подефектном принципе объем и виды восстановительных работ для каждой детали назначают инди- видуально в зависимости от ее фактической потребности в ремонте. Дефекты деталей устраняют последовательно один за другим и не- зависимо один от другого. Подефектный принцип затрудняет приме- нение групповых методов обработки, не обеспечивает необходимой производительности, требует частой переналадки станочного обору- дования на обработку различных деталей, усложняет учет и конт- роль качества обработки. По этим причинам его можно принять только при небольших программах ремонтных работ, т. е. при инди- видуальном методе ремонта. Подефектному принципу организации ремонтных работ соответствует принцип индивидуальной пригонки, хотя его применяют и при других, в том числе восстановлении под номинальные размеры и нормативные ремонтные. Этот принцип маршрутизации применяют иногда при индивидуальном восстанов- лении сложных и дорогостоящих деталей. При маршрутном принципе организации ремонтных работ преду-
сматривается выявление часто повторяющихся дефектов и сочетаний дефектов деталей, комплектование их в группы (маршруты) и раз- работка типовых маршрутных технологических процессов ремонта, предусматривающих наивыгоднейшую последовательность выполне- ния операций по каждому маршруту. По мере накопления детали одного маршрута партиями направляют в соответствующие цехи для ремонта по одному и тому же технологическому процессу. Маршрут- ный принцип планирования ремонта деталей принципиально отлича- ется от подефектного тем, что предусматривает единую последова- тельность операций ремонта для всех деталей маршрута и применение типовых технологических процессов, что обеспечивает высокое каче- ство ремонтных работ, возможность широкого применения методов групповой обработки, снижение трудоемкости и стоимости ремонта, облегчение планирования и диспетчеризации, улучшение организа- ции ремонтного производства. Маршрутному принципу организации ремонтных работ ближе всего соответствует принцип восстановления деталей под номинальные размеры. Таким образом, задача технико-экономического выбора и оптими- зации режимов отдельных методов восстановительной технологии является частью общей задачи разработки технологических маршру- тов восстановления деталей. Теоретическим обоснованием разработки технологических марш- рутов восстановления деталей является статистическое постоянство сочетаний определенных неисправностей, с которыми детали посту- пают в ремонт. Например, старение изоляции сопровождается ее увлажнением и поэтому операции пропитки должны сочетаться с операциями сушки; параллельно с механическим износом деталей, работающих в сопряжениях, протекает процесс структурных измене- ний материала деталей и поэтому операции механической обработки сочетаются с операциями термо-химической обработки и т. д. Если дефекты, составляющие определенные сочетания, независимы, то вероятность их совместного появления определяется теоремой умно- жения вероятностей (1.87), где Рк—вероятность появления сочета- ния п дефектов; — произведение вероятностей появления дефек- тов, составлящих это сочетание. Ответ на вопрос о том, существует ли связь между дефектами i и j или ее нет, можно получить, вычисляя для них %2-статистику: X2 = ^(п»Япо-Иа1П1о)2 (V IL43) (лн+ »OJ)(«io+ «ое)(ип +«!0)(Д>1+«00)’ где nf0—количество деталей в обследованной партии N, имеющих i-й и не имеющих j-й дефекты; — количество деталей, имеющих i-й и j-й дефекты одновременно; л01 — количество деталей с /-м, но без t-го дефекта; n0Q—количество деталей, не имеющих ни z-ro, ни /-го дефектов. Найденное значение Х2-статистики сопоставляется с табличным квантилем этой статистики при заданном уровне значимости а и числа степеней свободы /. Если найденное значение X2 меньше
то гипотеза о наличии связи между i и / дефектами не отвергается и вероятность поступления в ремонт детали с этим сочетанием дефек- тов можно определить по (Т.87). Хотя образование различных сочетаний дефектов подчиняется я вполне определенным статистическим закономерностям, сами эти » сочетания имеют случайный характер. Очевидно, что разработка > технологических маршрутов на каждое выявленное сочетание нс J целесообразна, поскольку организация восстановления деталей по таким маршрутам будет индивидуальной и исключает возможность .у использования в ремонте методов крупносерийного и массового производства. Увеличение количества маршрутов повышает трудоем- Z кость и себестоимость ремонтных работ, простой ПС в ремонтах, усложняет дефектовочные работы, планирование производства и контроль качества. С другой стороны, с увеличением числа маршру- j тов уменьшается внутримаршрутная вариация неисправностей дета- лей, входящих в маршрут, что способствует стабилизации техноло- д гнческих процессов восстановительной технологии. Поэтому главной задачей организации восстановления деталей индустриальными методами ремонта является рациональное ограничение маршрутов по критериям максимального сокращения трудоемкости технической ; подготовки производства ремонтных работ, снижения простоев ПС в ремонте, повышения устойчивости планирования ремонтного про- изводства и ритмичности поступления деталей на ремонтные участки, снижения трудоемкости и себестоимости ремонтных работ. Объединение различных сочетаний дефектов деталей в техноло- гические маршруты относится к типу классификационных вероятно- стных задач, которые решаются методами многомерной или комби- национной группировки. При реализации метода многомерной груп- пировки детали классифицируются по всему набору возможных неисправностей, образующих «признаковое пространство». Маршру- ты формируют так, чтобы входящие в них детали имели возможно большее число общих признаков (видов износа). Метод позволяет формализовать задачу группировки деталей по сочетанию неис- правностей с использованием различных алгоритмов таксономии и выделить рациональные маршруты. Недостаток этого метода состоит в том, что он применим только при достаточно большом числе учи- тываемых неисправностей детален (признаков группирования). Для выделения маршрутов восстановления деталей в ремонтном произ- водстве, когда неисправности характеризуются в основном качест- венными признаками, более широкие возможности дает метод ком- бинационной группировки, сводящийся к многошаговому процессу последовательного группирования деталей по каждой из неисправ- ностей: сначала по одной, затем по другой и т. д. Выбор признаков группирования деталей в маршрут восстанови- тельной технологии (видов неисправностей) осуществляют с учетом меры их «информационной ценности», определяемой попарным срав- нением состояния деталей (сочетанием признаков их износа) по критерию е, = (VII.44)
где Qj—коэффициент качественной вариации /-го признака; Яр, суммарное число различий в состоянии детали по /-му признаку, п— общее число выявленных (рассматриваемых) сочетаний дефек- тов; Л—-число градаций /-го признака. При малых величинах Q, вводить j-й признак классификации дефектов не следует, так как это приводит к избыточности информа- ции и усложняет процесс формирования маршрутов. В первую очередь необходимо использовать признаки, учет которых обеспе- чивает точность и качество восстановления деталей, прежде всего признак функциональной связи их конструктивных баз. Иначе го- воря, операции восстановления конструктивных баз должны быть объединены в один маршрут во всех случаях, когда раздельное восстановление не обеспечивает необходимую точность их взаимного расположения. Так, например, шлифовка всех шеек осей колесных пар, валов якорей ТЭД и редукторов должна производиться не только в одном маршруте, но и с одной установки на станке. Первым шагом любой группировки является дефектовка деталей, в результате которой выявляют их дефекты и исключают детали с выбраковочными дефектами; вторым шагом выявляют функциональ- ную связь подлежащих восстановлению конструктивных баз, при- нимают ее за признак группировки и разделяют детали по этому признаку, т. е. выделяют детали классов валов, втулок, дисков и т. д. Третьим шагом распределяют детали каждого из выделенных классов по маршрутам по признаку тесноты корреляционной связи харак- терных для них неисправностей, оцениваемой выборочными коэффи- циентами парной корреляции; четвертым шагом полученные класси- фикационные группы деталей делят по признаку технологического сродства дефектов. В общие маршруты выделяют детали с дефектами и сочетаниями дефектов, восстановление которых требует одинаковой технологии и может быть осуществлено на общих рабочих местах. Наконец, последним шагом является экономическая оценка целесо- образности объединения восстанавливаемых деталей либо в один общий технологический маршрут, либо в несколько, характеризую- щихся наибольшей вероятностью поступления деталей, либо в тех- нологические маршруты, разработанные по каждой классифика- ционной группе сочетаний дефектов и неисправностей, подлежащих устранению. Оптимальный вариант выбирают по критерию минимума математического ожидания целевой функции. = МинМ{.Е[ (С(-+ ЗЛз)+ Щ 7VJ; /V,= NpeMKpeKP (М<); N, + N2 + ... + Nn = ЛГрем; Р= Р(s^ + Р(s2) + ... + Р(s,), (VI 1.45) где M — знак математического ожидания; CL—себестоимость вос- становления одной детали по г-му маршруту; 3— индивидуализи- рованная заработная плата при восстановлении деталей по /-му маршруту; К, - коэффициент, характеризующий отношение суммы прибавочного продукта и обобществленной заработной платы к индивидуализированной заработной плате; е — норма народнохозяй-
ственной эффективности капиталовложений; А’.— удельные капита- ловложения при организации восстановления деталей по t-му марш- руту; Хрем — коэффициент восстановления (ремонта) детали, Р(М<) — вероятность поступления детали по t-му маршруту; 7VpeH — годовая программа восстанавливаемых деталей по всем ц маршру там; /’(sj — P(Sj) — вероятности поступления деталей с сочетаниями дефектов Sj—составляющими t-й маршрут восстановления. Таким образом, методика формирования оптимальных маршрутов восстановления деталей включает [13]: L Экспериментальное обследование состояния рабочих поверхно- стей представительной партии изношенных деталей, результаты ко- торого заносят в разработанные микрометражные карты. 2. Оценку с необходимой надежностью статистических законо- мерностей поступления в ремонт деталей с различными сочетаниями дефектов. 3. Исключение из выборочной совокупности деталей, имеющих выбраковочные дефекты. 4. Выявление и объединение в общие группы деталей, имеющих функциональные связи служебных поверхностей. 5. Оценку тесноты корреляционной связи между дефектами, подлежащими устранению. Объединение в общие группы деталей с дефектами, характеризующимися тесными корреляционными свя- зями. 6. Объединение в общие группы деталей с дефектами и сочета- ниями дефектов, устранение которых осуществляется по одинаковой технологии или разными технологическими приемами, но на общих рабочих местах. 7. Оценку экономической целесообразности восстановления дета- лей различного состояния. Группы, объединяющие детали с сочета- ниями дефектов, устранение которых не оправдывается экономиче- скими соображениями, исключаются из рассмотрения. 8. Разработку стратегий организации восстановления групп дета- лей, полученных в результате многошагового процесса последова- тельных объединений. 9. Выбор оптимальных вариантов технологических маршрутов. Организация ремонтных работ с объединением подлежащих ре- монту деталей в технологические маршруты, является формой внед- рения в ремонтное производство индустриальных методов ремонта, типизации технологических процессов, групповых методов обработки. Экономический эффект этих мероприятий выражается в сокращении простоя ПС в ремонте, повышении производительности труда, серий- ности производства, уменьшении номенклатуры и повышении за- грузки используемого оборудования, что в конечном итоге существен- но снижает себестоимость ремонта и повышает экономическую целесообразность механизации и автоматизации ремонтных работ
§ VI 1.7. Научная организация производства, труда и управления (НОТ) в системе технического обслуживания и ремонта подвижного состава ГЭТ Сущность и задачи НОТ составляют: 1. Совершенствование систем управления на базе современных экономико-математических методов, систем сетевого планирования и управления, организационной работы с трудящимися, исключение текучести кадров и повышение производственной дисциплины; 2. Исключение трудоемких и тяжелых операций технологических процессов за счет их механизации и автоматизации; 3, Установление рациональных форм разделения и кооперирова- ния труда на основе максимального сужения применения ручного труда и эффективного использования трудовых затрат ремонтников; ликвидация простоев и прогулов, а также затрат труда квалифици- рованных специалистов на работы, не соответствующие их квалифи- кации; 4. Организация трудовой обстановки в соответствии с требова- ниями эргономики и технической эстетики; исключение производст- венного травматизма и профессиональных заболеваний; исключение или локализация производственных вредностей; оптимальное исполь- зование рабочей силы для полезной работы за счет ликвидации ненужных движений, правильного выбора рабочей позы, исключения условий быстрой утомляемости, выбора оптимальной интенсивности труда и перерывов для отдыха; 5. Экономия овеществленного (прошлого) труда за счет воз- можно более полной загрузки машин и технологического оборудо- вания, сокращения простоев ПС в ТО и ремонте, ликвидации пере- расхода и потерь материалов; 6. Экономия будущего труда за счет повышения эффективности и качества эксплуатационной работы ПС, улучшения организации его движения, качества ТО и ремонта, повышения межремонтных пробегов; 7. Обеспечение максимальной производительности труда и вы- сокого полезного использования произволе! венных площадей. Объектами НОТ являются рабочие места ремонтников; органи- зация планирования труда и управления на различных уровнях; организация и совершенствование форм материального и морального стимулирования, социалистического соревнования, бездефектных методов работы, систем управления качеством; научно обоснован- ное нормирование трудовых процессов и выявление на этой основе «узких мест»; организация производственной среды, охраны труда и др. Иначе говоря, объектом НОТ является производство в целом и все его элементы. Задача внедрения НОТ в ТО и ремонт ПС ГЭТ осложняется тем, что не имеет однозначных решений: в условиях разных хозяйств на первый план выдвигаются те или другие ее проблемы, методы решения которых часто далеко не очевидны. Поэтому работы в области НОТ ТО и ремонта имеют творческий характер, требуют всесторонней подготовки, глубокого знания всех
особенностей производственного процесса, его экономики, планиро- вания и т. д. Основными методами НОТ являются: 1. Технико-экономические исследования и отбор наиболее ра- циональных организационно-технических форм и методов ТО и ре- монта ПС, оптимальных технологических схем и пр.; 2. Эргономические исследования комфортных условий трудовой обстановки и разработка системы технических и организационных мер их обеспечения; 3. Изучение, отбор и распространение рациональных приемов и методов труда и управления на основе расширения социалистиче- ского соревнования, рационализации и изобретательства; 4. Техническое нормирование и разработка на его основе нор- малей на трудовые процессы (рабочие операции, приемы, движения), обеспечивающие максимальную производительность труда; 5. Воспитательная работа среди рабочих и служащих, направ- ленная на сознательное отношение к труду и строгое соблюдение трудовой дисциплины. Развитие творческой инициативы и активности на основе повышения идейно-теоретического уровня и социалисти- ческого соревнования; 6. Организация обучения кадров передовым приемам и методам труда, повышения их культурного, идейного и квалификационного уровня, расширения производственного профиля и кругозора. На предприятиях ГЭТ система НОТ дает максимальную эффек- тивность, когда она распространяется на все стороны эксплуата- ционной работы, ТО и ремонта ПС. Научная организация произ- водства, труда и управления предприятий ГЭТ предусматривает высокоэффективное использование инвентарного парка, сооружений, оборудования и производственных площадей; обеспечение высокой слаженности работы всех звеньев и служб хозяйства; разработку и внедрение в транспортный процесс последних достижений науки и техники, создание наиболее благоприятных условий для рациональ- ного использования рабочего времени, эффективных стимулирующих форм и систем оплаты труда и т. д. Она предполагает широкое использование для развития производства достижений технических и экономических наук, инженерной психологии, эргономики, техни- ческой эстетики и общественных наук. Основные резервы роста производительности труда и экономических показателей работы предприятий ГЭТ на базе НОТ нужно искать в улучшении органи- зации движения ПС на линии; совершенствовании его ТО и ремонтов с внедрением экономико-математических методов и автоматизиро- ванных систем управления; усилении идейно-воспитательной работы в коллективе и повышении на этой основе ответственности всех его членов за показатели работы; индустриализации ТО и ремон- тов ПС за счет развития специализации, кооперирования, комплекс- ной механизации и автоматизации, внедрения во все звенья про- изводства достижений эргономики и повышения общей культуры производства; ликвидации текучести кадров и т. д. В обеспечении пассажироперевозок прямо или косвенно участ-
вуют все службы УНТ и ТТУ. В связи с этим мероприятия НОТ должны иметь комплексный характер, охватывать и увязывать ра- боту всех их звеньев. Планы НОТ — составная часть производствен- ного плана хозяйства. Они должны намечать общие направления совершенствования эксплуатационной работы ПС и обеспечиваю- щих ее служб, включать мероприятия по согласованию работы отдельных подразделений, разделы по комплексной механизации, совершенствованию и внедрению новых организационных форм производства, новой технологии, технической эстетики, повышению культуры производства, воспитательной работе и организации со- циалистического соревнования, организации труда, улучшению планирования и учета производственной деятельности, материаль- но-технического обеспечения, повышению использования оборудова- ния и материалов, материального стимулирования и нормирования труда и пр. Планы НОТ отдельных служб и подразделений разви- вают и конкретизируют эти планы. В планах НОТ подразделений, цехов и участков должны находить отражение вопросы рациональ- ного разделения труда между исполнителями, совершенствования трудовых процессов, технического оснащения и расширения меха- низации, рационального оборудования рабочих мест, рациональных приемов труда и др. Уровень культуры производства непосредственно влияет на ка- чество и стоимость ТО и ремонта, надежность и долговечность ра- боты ПС в эксплуатации, закрепление производственных кадров. В связи с этим в настоящее время вопросам культуры производства в эксплуатации, ТО и ремонте ПС ГЭТ уделяют все большее внима- ние: механизируют трудоемкие и грязные уборочно-моечные работы, широко используют гигиеничное покрытие полов пластиком или плитками, окраску помещений и оборудования в спокойные тона, люминесцентное освещение рабочих мест, рациональную планировку и т. д. Однако эти работы пока не имеют комплексного харак- тера. Необходимы научные исследования в этой области, суще- ственная перестройка практики проектирования.предприятий ГЭТ с учетом эргономических требований и повседневный интерес к этим вопросам со стороны администрации и общественности. Часто пола- гают, что эстетизация ремонтного производства трудна и нс дает существенных результатов. Практика хозяйств ГЭТ Киева, Москвы, Ленинграда и других городов показала ошибочность этого мнения. Там, где вопросами культуры производства занимаются непрерывно, а не от случая к случаю, она дает высокую отдачу в виде повышения производительности труда, закрепления производственных кадров, снижения себестоимости ТО и ремонта, уменьшения аварийности и производственного травматизма. В эч их хозяйствах хорошо ис- пользуют местные возможности и резервы, проявляют заботу об условиях труда и бытовом обслуживании ремонтников. Связанные с этим затраты себя полностью оправдывают. Материальной основой обеспечения высокой культуры производ- ства и роста производительности труда является непрерывный тех- нический прогресс, внедрение в ТО и ремонт ПС ГЭТ комплекс-
ной механизации и автоматизации,телемеханики, радиотехники, электроники и пр. К сожалению не все технологические процессы могут быть механизированы. Некоторые из них, в частности осмот- ровые работы, не поддаются механизации. С другой стороны, осо- бенно при небольшой программе работ ТО и ремонта, механизация не всегда оправдывается по экономическим соображениям. Поэтому в настоящее время уровень механизации и автоматизации работ ТО и ремонта ПС ГЭТ еще низок, а их трудоемкость соответственно велика. Даже в крупных трамвайных и троллейбусных депо на 250 инвентарных единиц более 50% трудоемкости составляют работы в профилактории, более 25% — в цехе плановых ремонтов и только около 25% — в заготовительном цехе. Это означает, что 75% трудо- емкости в этих условиях составляют работы непосредственно на ПС, трудно поддающиеся механизации. На осмотровые работы (включая смазку) приходится до 40% общих трудовых затрат, на разборочно- сборочные работы — примерно 25%, на ремонтные — около 20% и на станочные — около 3%. Общая трудоемкость механизированных работ составляет не более 15%. Вследствие этого среднегодовой прирост производительности труда на предприятиях ГЭТ отстает от цифр роста производительности труда в других отраслях про- мышленности. Основой прироста производительности труда на экс- плуатационных предприятиях ГЭТ до сих пор являлась механизация в основном транспортных и вспомогательных операций, разработка и внедрение специальной технологической оснастки, электрифици- рованного инструмента и пр., т. е. частичная механизация. В послед- нее время большое внимание уделялось комплексной механизации уборочно-моечных и малярных работ. На осмотровых, регулиро- вочных и разборочно-сборочных работах преобладает ручной труд. В типовых проектах депо, мастерских и ремонтных заводов сохра- няется устаревшая планировка ремонтных цехов. Задачи комплексной механизации, создания устройств и внедрение методов технической диагностики и АСУП как правило не учитываются. Главная причина низких темпов внедрения в эксплуатацию и ремонт ПС ГЭТ комплексной механизации и автоматизации — мелкосерийный характер производства, не обеспечивающий доста- точно высокого использования технологического оборудования и, следовательно, нужной фондоотдачи. Поэтому необходимыми усло- виями экономической эффективности комплексной механизации ТО и ремонта ПС является укрупнение и специализация депо, а также централизация ремонтов в специализированных ремонтных мастер- ских и заводах. Большое значение для обеспечения условий комп- лексной механизации имеет типизация форм ТО и ремонта ПС с разработкой типовых проектов комплексной механизации, а также организация централизованного изготовления нестандартного подъ- емно-транспортного и технологического оборудования для поточных линий и участков ТО и ремонта. При проектировании рабочих мест ремонтников должна быть учтена специфика ремонтных работ, принятые формы и технологи- ческий процесс ремонта, продумана рабочая поза. Сидение у рабо-
чего места должно быть гигиеничным и допускать легкое изменение позы сидящего ремонтника для периодического переноса нагрузки с одних групп мышц на другие. Важное значение имеет расположе- ние ремонтируемого объекта, инструмента и приспособлений, которые должны находиться в поле зрения, не загораживать друг друга и быть легко доступными для манипулирования с учетом удобства движений, определяемых антропометрическими особенностями тела человека. Требует внимания окраска рабочего места, оформление его табличками, плакатами, зеленью и т. д.
Основные сокращения, принятые в книге ГЭТ — городской электрический транспорт ПС — подвижной состав ТО — техническое обслуживание СПУ — сетевое планирование и управление АСУП — автоматизированная система управления производством ТЭД — тяговый электрический двигатель НОТ — научная организация труда и управления ПЕ — подвижная единица (вагон, троллейбус) ЛИТЕРАТУРА 1. Бондаревский Д. И., Кобозев В. М. Эксплуатация и ремонт под- вижного состава городского электрического транспорта. — М/. Высшая школа, 1973. 2. Малышев Г. А. Теория авторемонтного производства. —М.: Транс- порт, 1977. 3 Лудченко А. А., Сова И. П. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. — К.: Вища школа, 1977. 4. Говорущенко Н. Я. Основы теории эксплуатации автомобилей. К.: Вища школа, 1971. 5. Правила технической эксплуатации трамваев. — М.: Транспорт, 1973. 6. Правила технической эксплуатации троллейбусов. — М.: Транспорт, 1978. 7. Экономика, организация и планирование городского электротранс- порта/Под ред. Файнберга А. И. — М.: Стройиздат, 1977. 8. Кобозев В. М. Технологические основы конструирования и производ- ства электрического подвижного состава железнодорожного транспорта. — М.; Высшая школа, 1978. 9. Сборники научных трудов Всесоюзного заочного института инже- неров железнодорожного транспорта (ВЗИИТ), вып. 45 (1970 г.), 61 (1972 г.), 63 (1972 г.), 69 (1974 г.). 10. Руководство по диагностике технического состояния подвижного со- става автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1976. 11. Коссой Ю. М., Пономарева Г. М. Системы сетевого планирования и управления на городском транспорте.—М.: Транспорт, 1976. 12. Основные положения по разработке и применению систем сетевого планирования и управления. — М.: Экономика, 1967. 13. Технология ремонта автомобилей/Под ред. Дехтеринского Л. В. — М.: Транспорт, 1978. 14. Веклич В. Ф. Новые технические решения на городском электриче- ском транспорте. — К.: Буд1вельник, 1975. 15. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного со- става автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1974. 16. Коган Л. Я- Эксплуатация и ремонт трамваев и троллейбусов. — М.: Транспорт, 1979. 17. Степанов С. В. Профилактические работы и сроки их проведе- ния.— М.: Советское радио, 1972. 18. Сборник задач по теории надежности / Под ред. Половко А. М.. Маликова И. М. — М.: Советское радио, 1972. 19. Ефремов И. С., Кобозев В. М., Юдин В. А. Теория городских пас- сажирских перевозок. — Мл Высшая школа, 1980.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . 3 Введение . . .... 4 Раздел первый. Научные основы технического обслуживания и ремонта подвижного состава городского электрического транспорта Глава I. Управление качеством эксплуатации подвижного состава электрического транспорта ........................................ 8 § 1.1. Городской электрический транспорт как система . . . 8 § 1.2. Технико-экономические показатели качества эксплуатации подвижного состава............................................. II § 1.3. Математические методы и информационное обеспечение тех- нико-экономических исследований и расчетов технического обслуживания и ремонта подвижного состава...................... 18 § 1.4. Подвижной состав как объект теории надежности........... 24 § 1.5. Изменение параметров надежности подвижного состава в эксплуатации и математические модели отказов................... 42 § 1.6. Конструктивно-технологические и эксплуатационные методы повышения надежности подвижного состава...................... § 1.7. Системы управления надежностью и качеством технического обслуживания и ремонта подвижного состава . ... 5S § 1.8. Методы сетевого планирования и управления и принципы построения сетевых графиков . . 60 § 1.9. Методы расчета сетевых графиков . . .......... 66 Глава II. Основы теории износа деталей и узлов подвижного со- става ГЭТ....................................................... 70 § II. 1. Классификация состояний деталей и узлов подвижного со- става ......................................................... 70 § II. 2. Виды физического износа деталей и узлов подвижного состава........................................................ 7S § II. 3. Математические модели физического износа деталей и узлов подвижного состава............................................. 82 § 11 .4. Основные методы повышения износостойкости деталей и уз- лов подвижного состава......................................... 86 Глава III. Системы технического обслуживания и ремонта подвиж- ного состава...................................................... 90 § I1I .1. Задачи и содержание технического обслуживания и ремонта 90 § III. 2. Виды систем технического обслуживания и ремонта под- вижного состава .............................................. § III.3 . Научные основы разработки систем технического обслужи- вания и ремонта подвижного состава............................. 99 § 111 .4. Системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава городского электрического транспорта, принятые в СССР.........................................................114 Глава IV Организация технического обслуживания и ремонта под- вижного состава городского электрического транспорта 126 § IV . 1. Методы организации технического обслуживания и ремонта подвижного состава.............................................126 § IV. 2. Организация технического обслуживания подвижного соста- ва с выделением контрольно-диагностических работ .... 130 § IV.3 . Автоматизированные системы управления технологическими процессами технического обслуживания, ремонта и выпуска подвижного состава.............................................134
§ IV.4. Методика расчетов экономической эффективности новых форм организации работ технического обслуживания и ре- монта ........................................................141 § IV.5 . Организация и расчет эффективности поточных линий техни- ческого обслуживания и ремонта подвижного состава . . . 144 § IV. 6. Расчет технологического запаса агрегатов и технико-эко- номической эффективности агрегатного метода ремонта 153 § IV.7 . Динамическая модель системы управления запасами в тех- ническом обслуживании и ремонте подвижного состава . . 157 § IV.8. Пути снижения трудоемкости и времени простоя подвижно- го состава в техническом обслуживании и ремонте .... 163 Глава V. Элементы теории технического контроля и диагностики подвижного состава .............................................166 § V. 1. Виды и системы технического контроля и диагностики . . . 166 § V.2. Организация разборки и дефектовки.............................171 § V.3 - Техническая диагностика.....................................179 § V.4. Математические модели объектов диагностирования. . . . 186 § V.5. Опыт разработки методов и средств диагностирования под- вижного состава...............................................192 Раздел второй. Производственная организация и технологиче- ские процессы технического обслуживания и ремонтов подвижного состава городского электрического транспорта Глава VI. Производственная организация и технологические про- цессы технического обслуживания подвижного состава 200 § VI. 1. Назначение, классификация, организационная структура и схема технологического процесса трамвайных и троллейбус- ных депо......................................................200 $ VI.2. Ежедневное обслуживание подвижного состава.....................211 § VL3. Первое техническое обслуживание. . ........................224 § VL4. Второе техническое обслуживание................................243 § VI.5. Внеплановые ремонты и скорая техническая помощь . . . 254 § VI .6. Методы контроля сопротивления движению подвижного со- става ........................................................261 § VI.7 Выпуск подвижного состава на линию . ........ 274 Глава VII. Принципы и производственная организация ремонтных работ............................................................282 § VII. 1. Технико-экономическая эффективность, особенности и тео- ретические основы ремонтного производства.....................282 § VII.2 . Производственная организация и основные виды ремонт- ных работ.....................................................289 § VIE3. Принципы ремонта и методы определения эксплуатацион- ных допусков деталей и узлов подвижного состава .... 297 § VII.4. Принципы проектирования технологических процессов ре- монта деталей и узлов подвижного состава......................306 5 VII.5. Классификация и техн и ко-экон омический выбор методов восстановительной технологии..................................311 § VII.6. Принципы разработки технологических маршрутов восста- новления деталей..............................................316 § VII.7. Научная организация производства, труда и управле- ния (НОТ) в системе технического обслуживания и ре- монта подвижного состава ГЭТ..................................321 Основные сокращения, принятые в книге....................................326 Литература...............................................................326