Надежность механической части подвижного состава

В сборнике изложены результаты исследований по выбору изоляции для электровозов и рассмотрены вопросы повышения долговечности узлов механической части.
Рассчитан на инженерно-технических и научных работников, связанных с проектированием, эксплуатацией и ремонтом электроподвижного состава.
Исследования в области динамики и прочности локомотивов. Коллектив авторов. Под ред. проф. К. П. Королева. Изд-во «Транспорт».  (Труды Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта). 
В сборнике обобщены опытные данные о динамике локомотивов при высоких скоростях движения и прочности экипажной части. Приведены результаты ударных испытаний рам локомотивов и теоретических исследований по определению рациональных профилей сечений рам тележек, экспериментального исследования устойчивости от схода колеса с рельса.
Рассчитан на научных и инженерно-технических работников.

НАДЕЖНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Надежность механической части подвижного состава. Алехин С. В., Продан Н. С. Изд-во «Транспорт», 1969 г.
В книге приведена комплексная схема организации работы по повышению надежности подвижного состава, изложены математические основы теории надежности, используемые для выявления «слабых звеньев» подвижного состава. Описаны методы исследования условий работы деталей, способы восстановления и упрочнения их, причины появления отказов в эксплуатации. Особое внимание обращено на своевременный и высококачественный контроль и регулировку механизмов подвижного состава. Дано техникоэкономическое обоснование выбора оптимального варианта способа повышения надежности деталей. Книга предназначена для инженерно-технических работников, связанных с эксплуатацией и ремонтом подвижного состава; она может быть полезна студентам учебных заведений железнодорожного транспорта. 

Надежность подвижного состава и организация работы по ее повышению

§ 1. Основные понятия и термины теории надежности и долговечности систем.

В основе использованной терминологии и методов определения характеристик надежности заложен ГОСТ 13377—67, который введен в действие с 1 июля 1968 г. Однако следует учесть,   что этот стандарт создан применительно к изделиям для разных отраслей промышленности. Для подвижного состава железных дорог отдельные положения надежности должны рассматриваться с учетом характерных режимов эксплуатации, содержания и ремонта при главенствующей роли безопасности движения. В дальнейшем изложении использованы отдельные положения из работ, перечень которых приведен в конце книги.
Понятие надежности любой системы (в нашем случае — единицы подвижного состава) тесно связано с понятием качества.
Надежностью единицы подвижного состава (е. п. с.) можно назвать ее свойство выполнять заданные функции, сохраняя в заданных пределах эксплуатационные показатели в течение требуемого промежутка времени (пробега) или требуемой наработки и обеспечивая безопасность движения при сложившихся условиях эксплуатации.
Для заданного периода работы единицы подвижного состава можно говорить о надежности по некоторому признаку, гарантированной с заданной вероятностью. Величина этой вероятности должна быть оговорена техническими условиями для данной системы.
Исходя из необходимости соблюдения графика движения поездов, можно подойти к определению отказа е. п. с.
Полный отказ е. п. с. — непригодность ее по любому признаку для включения в состав поезда или для дальнейшего следования.
Частичный отказ е. п. с. — непригодность ее к эксплуатации по паспортным данным, но пригодность к использованию при облегченных условиях эксплуатации (снижение мощности локомотива, снижение скорости движения, ограничение грузоподъемности вагона и т. п.).
По характеру проявления отказы подразделяют на внезапные и постепенно нарастающие (обычно параметрические).
Внезапным отказом можно назвать поломку или другую подобную неисправность, которая проявляется неожиданно. Внезапный отказ невозможно заранее предвидеть в результате визуальных осмотров и с помощью специальных измерений. Однако статистические методы наблюдений позволяют рассчитать вероятность их появления в определенной группе из эксплуатируемых многочисленных деталей.
Под постепенно нарастающим понимают такой отказ, который можно заранее предвидеть на основании данных наблюдений, проводимых бригадами осмотрщиков или специальными группами контроля. Это обычно отказы, наблюдающиеся в результате износа деталей.
По восстанавливаемости отказы подразделяют на три вида: полностью восстанавливаемые, частично восстанавливаемые и необратимые. Первые два вида отказов иногда называют обратимыми. Суть этих понятий ясна из самих наименований.
При оценке показателя надежности е. п. с. по безотказности обычно принимают любой из перечисленных видов за факт отказа, не обращая внимания на его последствия.
Надежность е. п. с. может быть охарактеризована безотказностью, долговечностью, сохраняемостью и ремонтопригодностью. Все остальные служебные показатели надежности являются производными от первых четырех и определяются для получения данных, используемых в ведомственных отчетных материалах.
Безотказность е. п. с. — это ее свойство сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов. Она полностью характеризуется следующими числовыми показателями: вероятность безотказной работы, среднее время безотказной работы, частота отказов, интенсивность отказов и среднее время работы между отказами. Методика расчетов этих характеристик изложена ниже. Причем под термином «время» работы для е. п. с. можно подразумевать и пробег в километрах, и выполненную работу в тонно-километрах, и другие измерители, отражающие в той или иной степени продолжительность или объем выполненной работы.
Долговечность е. п. с.— это ее свойство сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Если отказ детали может быть только необратимым, то долговечность будет соответствовать среднему времени безотказной работы. Когда имеют место обратимые отказы, долговечность будет равна сумме средних времен безотказной работы после первого, второго и т. д. обратимых отказов до появления необратимого отказа.
Сохраняемость е. п. с. — это ее свойство сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение и после срока отстоя, установленного технической документацией. Показателем сохраняемости может служить, например, средний срок сохранности (отстоя), после которого е. п. с. еще пригодна к эксплуатации без предварительного восстановления. С технической точки зрения этот показатель характеризует эффективность мер, принятых для защиты деталей е. п. с. от коррозии, старения, гниения и т. д. при отстое, особенно под открытым небом.
Ремонтопригодность е. п. с. — это свойство, заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем технического обслуживания и ремонта.
Если первые три характеристики надежности вплотную примыкают к понятию безопасности е. п. с., то ремонтопригодность скорее можно охарактеризовать как технико-экономическую сторону понятия надежности. При повышении требований к надежности по первым двум характеристикам  резко ухудшаются экономические показатели затрат на ремонт. Иначе говоря, экономически нецелесообразно требовать абсолютную надежность системы.
Надежность системы можно считать оптимальной, если она обеспечивает безопасность использования е. п. с. при заданных условиях эксплуатации таким образом, что потери экономического характера, вызванные отказами, будут равны минимальной сумме затрат на ее восстановление.
Каким образом это можно связать с требованием безопасности движения? Отказавшие е. п. с., естественно, не включают в состав поезда, а заменяют резервными. Следовательно, ремонтопригодность е. п. с. оказывает влияние на объем работы ремонтных и осмотровых подразделений дороги. При принятии решения техникоэкономического характера, учитывающего безотказность и долговечность е. п. с., можно определить ее оптимальную ремонтопригодность и количество резервных е. п. с.
Ремонтопригодность оценивается критериями восстанавливаемости и технического обслуживания, а также эксплуатационными коэффициентами.
Таблица 1