Надежность

Надежность — характеризует качество стационарных и передвижных технических средств и объектов. На железнодорожный транспорте к таким средствам относятся пути, здания станц. строений и вокзалов, мосты, тоннели и др. искусств, сооружения, путевые и строительные машины, подвижной состав, контактная сеть и объекты систем автоблокировки, энергоснабжения и др. Надежность определяет свойства этих объектов, их способность выполнять свои функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям работы, и обеспечивая безопасность при эксплуатации. Надежность является комплексным свойством, сочетающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации на различных стадиях рассматриваются отд. его свойства или их совокупность, анализируется его состояние для своевременного предупреждения сбоев в работе, отказов. Разработаны и применяются на практике различных методы определения состояния технических средств и способы предупреждения их отказов.
Особенно важно оценивать безотказность технических средств, связанных с движением и безопасностью пассажиров (подвижной состав, средства сигнализации, путевые машины и т. п.). Наиболее опасными в этих случаях являются внезапные отказы. Такие отказы в подвижном составе чаще всего происходят из-за образования усталостных трещин, в средствах автоматики и телемеханики — из-за выхода из строя электронных элементов, реле и т. п., в пути — из-за дефектов рельсов и рельсовых скреплений, неправильного их положения в результате сверхнормативного износа, в тормозных системах — из-за нарушений воздушной магистрали, в контактной сети — вследствие обрыва проводов, поломки опор, разрушения изоляторов и т. п. Способы обнаружения дефектов с целью предупреждения отказов основываются, например, на методах дефектоскопии, широко применяемых при осмотрах пути, осей колёсных пар, бандажей и др. элементов подвижного состава. Эти способы используют при текущем содержании и осмотрах во время ремонтов этих объектов. На железнодорожный транспорте действует система планово-предупредительных ремонтов, в которой для определенных групп определены оптимальных интервалы во времени для проведения осмотров и выполнения очередного текущего обслуживания или ремонта. Кроме того, в каждом конкретном случае для предупреждения внезапных отказов разработаны   способы защиты, выявления износа или возможности выхода из строя,   для определения состояния  подвижного состава служат приборы обнаружения аварийно нагретых (перегретых; букс (ПОНАБ), установленные на обочине пути и осуществляющие контроль букс при движении поезда. Такая проверка позволяет избежать преждеврем. разрушения шеек осей колёсных пар, следить за смазкой буксовых подшипников. Наблюдение за постепенным отказом, прямо связанным с износом трущихся поверхностей (буксовых подшипников, деталей автосцепки, приводов, рельсов и их элементов и т. п.), позволяет достаточно точно прогнозировать небольшой интервал времени, в который следует ожидать такого отказа. Изучение вероятности безотказной работы, оцениваемой коэф. надёжности, позволяет определить запас надежности для некоторых несущих узлов локомотивов, мостовых конструкций, пути и др. Запас надежности зависит от запаса прочности конструкции, её износостойкости, способности сопротивляться коррозии и т. п.
Работоспособность объекта в целом за весь период его эксплуатации оценивают показатели долговечности, которые определяют ресурс, или срок службы, устанавливаемый по результатам осмотров объекта в ходе его ремонтов, при техническом обслуживании. Как правило, назначаемые или ремонта деталь, узел, агрегат конструкции не достигают своего предельного состояния по работоспособности и могут ещё выполнять свои функции. Целью ремонтов является поддержание заданной долговечности до выхода объекта из строя и, следовательно, предупреждение аварийного состояния.
К потере работоспособности может привести нарушение сохраняемости изделия, например при неправильной транспортировке, хранении, нежелат. воздействиях, перегрузке. Несоблюдение этих условий также приводит к потере работоспособности.
Единств, объектом системы электроснабжения ж. д., не обеспеченным резервом, является контактная сеть. На время выхода её из строя прерывается движение ЭПС на линии, т. е. нарушается график движения поездов, происходит сбой в работе дороги. Отказы контактной сети зависят от её конструкции, качества монтажа её элементов, правильности эксплуатации, а также от условий взаимодействия контактной сети и ЭПС. Характерными видами отказов являются: пережог провода; обрывы проводов и тросов; нарушения изоляции; повреждения опор, элементов контактной подвески и др. Велика также доля отказов, вызванных сходом контактного провода с токоприёмника, из-за нарушений вертик. габарита подвески, нарушения регламентир. порядка управления ЭПС и др. внеш. причин (гололёд, ветер и т. п.).
На электрифицированных участках с целью обеспечения бесперебойности движения стремятся повысить показатели долговечности и ремонтопригодности элементов контактной сети и конструкций ЭПС, для этого применяют различных методы контроля, в т. ч. аппаратурой, установл. в вагонах-лабораториях, осуществляют плановые осмотры и ремонты, оснащают районы контактной сети и дистанции электроснабжения совершенным оборудованием, восстановит, средствами (гололёдоочистители, устройства для очистки изоляторов, изолирующие вышки и т. п.).
На всех объектах железнодорожного транспорта изучение физики отказов ведётся с применением различных методов исследования таких свойств, как прочность, усталость, износостойкость, ползучесть, коррозионная стойкость и др. Для конкретных случаев и объектов используют соответствующие средства и способы исследований, например, при изучении контактных напряжений в рельсах выявляется влияние на их появление различных включений, термич. обработки, изменения состава металла. Для трансп. объектов важным фактором является применение в различных системах электронных и микропроцессорных элементов, требующих высокой степени надежности Поэтому при определении надежности объекта в целом выясняется надежность его отд. элементов. Исследования таких изделий основываются на применении матем. моделей, т. и. имитационного метода моделирования и др. В результате исследования определяют зависимость между показателями надежности отд. элементов и надежность объекта в целом, закреплению результатов исследований служит проведение различных видов испытаний как отд. элементов, так и всего объекта. Испытания на надежность проводят на этапах разработки опытного образца и при его серийном изготовлении.
Для повышения надежности на стадии проектирования изделий для железнодорожного транспорта предусматривают использование улучшенных материалов; разрабатывают принципиально новые конструктивные решения; выбирают оптимальные рабочие режимы; применяют новые технологии, методы контроля и др. В период изготовления необходимым условием обеспечения надежности является соблюдение технологии; использование различных способов улучшения качества материалов, в т. ч. упрочнения деталей, применение прогрессивных способов их соединения, эффективных методов контроля качества технологичеких операций и изделий, проведение ресурсных испытаний и т. п. Во время эксплуатации к факторам, позволяющим соблюдать основные свойства надежности, относятся обеспечение заданных условий и режимов работы изделия, проведение своевременным осмотров с целью назначения ремонта и замены отд. узлов или деталей, осуществление профилактич. контроля, предупреждающего выход объекта из строя, отказ, потерю работоспособности и т. п.
Задачи обеспечения надежности на транспорте становятся сложнее в связи с внедрением систем автоматизированным контроля и вычислит. техники, использованием робототехники и пр. На железнодорожный транспорте вопросы надежности приобретают большое значение в связи с интенсификацией его работы, увеличением статической нагрузки на ось и повышением скоростей движения, что приводит к ужесточению требований безопасной и надёжной эксплуатации верхнего строения пути, подвижного состава, контактной сети, устройств автоматики, телемеханизированного состава в накапливаемый; завершение грузовых операций и включение вагонов в накапливаемые составы; организация ускоренной передачи вагонов из   сортировочной системы в другую иных железных (на двусторонней сортировочной станции).