WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Трошко Илья Васильевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПУТЕВОГО ИНСТРУМЕНТА С ОБЪЕМНЫМ ГИДРОПРИВОДОМ Специальность 05.02.02. – Машиноведение, системы приводов и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2009 2

Работа выполнена на кафедре «Путевые строительные машины и робототехнические комплексы» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ).

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент Гринчар Николай Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Коваленко Николай Иванович кандидат технических наук Панин Игорь Александрович Ведущая организация – ОАО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ОАО «ВНИИЖТ)

Защита диссертации состоится «23» декабря 2009 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 218.005.01 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу:

127994, г. Москва, ул. Образцова д. 9, стр. 9, аудитория 2505.

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью организации, просим высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., доцент А.В. Саврухин 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С начала 1995 года началось внедрение ресурсосберегающих технологий на железных дорогах России комплексами современных высокоэффективных путевых машин. Однако, несмотря на регулярное пополнение путевого хозяйства этими машинами, повышение уровня механизации путевых работ, в большинстве случаев при подготовительных и вспомогательных работах широко используется механизированный путевой инструмент.

В общем объеме указанных работ последние составляют около 20%, при этом на их выполнение отвлекается до 65% рабочих, занятых на текущем содержании и ремонте пути.

Создание высококачественных механизмов и приборов, способных выполнять работы на главных путях, не нарушая графика движения поездов, и с минимальным применением рабочей силы является актуальной проблемой.

Качество продукции определяется множеством показателей, характеризующих способность удовлетворять потребности в соответствии с назначением, при этом надежность играет решающую роль. Анализ отказов путевого инструмента показал, что е уровень на сегодняшний день не удовлетворяет требованиям производства.

В современных условиях актуальность проблемы повышения надежности механизированного путевого инструмента должна решаться в рамках комплексной системы управления качеством продукции, которая представляет собой совокупность мероприятий, методов и средств, направленных на установление, обеспечение и поддержания необходимого уровня качества инструмента при его разработке, изготовлении и эксплуатации. Оценка уровня качества – первый и основной этап системы управления качеством.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение надежности путевого инструмента с гидравлическим объемным приводом. Идея работы заключается в разработке методов и средств проведения контрольных испытаний путевого инструмента с гидравлическим объемным приводом при серийном производстве и ремонте.

Методы исследования. Включают анализ источников научнотехнической информации, постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований, базирующихся на применении основных положений теории вероятностей, математической статистики, гидравлики, теории планирования эксперимента и обработки результатов экспериментальных данных.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Установлен характер распределений отказов путевого инструмента в течении рабочего сезона.

2. Разработана методика определения полного и объемного КПД для гидравлического путевого инструмента.

3. Дано обоснование необходимости испытаний гидравлического путевого инструмента, при изменяющейся нагрузке.

Практическая ценность работы. В диссертации получены следующие результаты, характеризующие практическую ценность работы:

1. Определены количественные показатели надежности инструмента, по которым принимаются решения о пригодности всей партии к эксплуатации при условии однородности.

2. Разработаны конструкции стендов с переменной нагрузкой на рабочий орган путевого инструмента.

3. Разработаны методики эксплуатационных и стендовых испытаний путевого инструмента с объемным гидравлическим приводом.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при создании методик эксплуатационных и лабораторных испытаний путевого инструмента с гидравлическим объемным приводом; при создании экспериментального образца испытательного стенда; а также при организации учебного процесса студентов специальностей 190205 «Подъемнотранспортные, строительные и дорожные машины», 220402 «Роботы и робототехнические комплексы» Апробация работы. Основные результаты были доложены на заседании кафедры «Путевые строительные машины и робототехнические комплексы» МИИТа, на 3-ей научно-практической конференции «ПУТЕВЫЕ МАШИНЫ» г. Калуга 15-16 сентября 2005г., на шестой и седьмой Научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов», Москва, МИИТ, 2005 г.2006г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, из них 4 работы в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 50 наименований. Основная часть работы изложена на 201 страницах машинописного текста, содержит 82 рисунка, 27 таблиц, приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава. В первой главе рассматриваются основные конструкции путевого инструмента с объемным гидроприводом и его эксплуатационная надежность.

Механизация в путевом хозяйстве развивается с учетом внедрения новых ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих длительную стабильность пути. Однако на сегодняшний день ряд путевых работ по текущему содержанию выполняется с помощью ручного механизированного инструмента. В настоящее время на железных дорогах используется более двух десятков различных конструкций путевого инструмента с объемным гидроприводом как отечественного, так и зарубежного производства.

Эксплуатация путевого инструмента с объемным гидроприводом в условиях действующего пути предъявляет высокие требования к эффективности, надежности и безопасности.

Предприятия - изготовители повышают качество, а эффективность проводимых мероприятий может быть оценена только в результате всесторонних испытаний, включая испытания на наджность, и в частности на ресурс. На заводах - изготовителях обычно выполняется настройка инструмента, проверка работоспособности и прочности при максимальных нагрузках. Полномасштабные испытания в соответствии с ГОСТ 27.410-87 практически никогда не проводятся и отсутствует оборудование для их проведения. Достоверность результатов зависит от того, насколько режим нагружения на стенде моделирует реальные условия эксплуатации.

Для первичного анализа характера и структуры отказов инструмента с объемным гидроприводом были использованы данные наблюдений по Московско-Ярославской дистанции пути и Астраханской дистанции пути (рис. 1). Из распределения отказов по месяцам видно, что они имеют заметно выраженный сезонный характер, что связано, очевидно, с интенсивной эксплуатацией гидроинструмента в летние месяцы. Уровень надежности инструмента, таким образом, не удовлетворяет требованиям эксплуатации, основным из которых является требование о безотказной работе нового и капитально отремонтированного инструмента в течение всего сезона (примерно 2000-4000 рабочих циклов для домкратов и рихтовщиков, около 1000-2000 рабочих циклов для разгонщиков).

Рис. 1. Диаграмма распределения отказов гидравлического домкрата ДПР-(Московско-Ярославской дистанции пути) Основными направлениями совершенствования путевого гидроинструмента должны быть совершенствование конструкции и повышение долговечности гидравлических узлов инструмента.

Изучение теории и опыта эксплуатации путевого инструмента с гидравлическим объмным приводом позволяет сделать несколько выводов:

существующая система контроля качества гидравлического путевого инструмента не позволяет получить необходимый результат в области управления процессом обеспечения наджности;

развитие процессов механизации текущего содержания и дорожных работ на железнодорожном транспорте требует повышения наджности путевого инструмента с гидравлическим объмным приводом;

место и роль испытаний при изготовлении инструмента на заводахпроизводителях до настоящего времени практически не исследованы, рекомендации отдельных авторов сводятся по существу к пожеланиям организации такого рода испытаний.

Наиболее эффективным инструментом решения данного комплекса задач является системный анализ, иначе говоря, тщательное рассмотрение их взаимосвязей, как между собой, так и со смежными факторами, влияющими на наджность путевого инструмента с гидравлическим объмным приводом и способами воздействия на эти факторы. Необходимо создание единой комплексной системы контроля качества инструмента, включающей как технические средства, так и технологию работ, а также методические указания по принятию управленческих решений в рассматриваемой области.

Таким образом, идея настоящей работы заключается в разработке методов и средств воздействия на эксплуатационную наджность путевого инструмента с гидравлическим объмным приводом, оценки параметров его состояния путем организации контрольных испытаний на качество на специализированных стендах.

Так как домкраты составляют более 50% от общего количества инструмента с гидравлическим объмным приводом то основное внимание в работе уделено этому оборудованию.

Вторая глава. Во второй главе рассматриваются теоретические вопросы, связанные с организацией испытаний инструмента с гидравлическим объмным приводом на надежность. Повышение надежности домкратов до желаемого уровня (отработка в течение сезона без ремонта) возможно за счет внедрения ряда технических, технологических и организационных решений, мероприятий и процедур, важнейшей из которых являются сертификационные испытания, проводимые независимым (от изготовителя) сертификационным центром. Общие положения по испытаниям регламентированы ГОСТ 15.309-98 «Испытания и приемка выпускаемой продукции». Практический опыт показывает, что одним из решающих факторов в обеспечении качества гидроагрегатов является организация контроля качества. Заключительным и наиболее ответственным этапом всего технологического процесса является приемочный контроль. При этом проверяются все основные показатели и по результатам испытаний выносится суждение о качестве изделий и принимается решение о пригодности их к эксплуатации. Оценки, полученные на этапе проектирования и создания опытного образца, учитываются лишь в той мере, в какой они свидетельствуют об отсутствии потенциально ненадежных элементов. Поэтому главным источником информации о надежности на стадии выпуска серийной продукции являются испытания, проводимые по определенным планам. Для оценки эффективности планов контрольных испытаний служит оперативная (рабочая) характеристика, под которой понимается функция L(q) равная вероятности принятия партии с уровнем дефектности q.

На рис. 2, а показана оперативная характеристика сплошного контроля, которая является идеальной, т.к. в этом случае точно известно значение контролируемого параметра каждого изделия, если оно меньше некоторого критического (qкр), то партия будет принята с вероятностью равной 1.

б) а) Рис. 2 Оперативные характеристики контроля:

а)- сплошного контроля; б - статистического контроля Сплошной контроль может быть рекомендован в случае, когда партия инструмента невелика (т.е. такая, что существующие средства контроля качества способны охватить е целиком в период до поступления новой партии). Периодичность контрольных испытаний на надежность при серийном выпуске устанавливают в зависимости от контролируемых показателей и числа выпускаемых изделий, с учетом возможности завершения предыдущего цикла испытаний к началу очередного цикла и необходимого резерва времени для технического обслуживания и ремонта испытательного оборудования.

При выборочном статистическом контроле – рис. 2, б - поставщик и потребитель договариваются о двух уровнях дефектности q0 и qm, партии с q qсчитаются хорошими, а с q qm плохими, интервал q0 < q < qm является зоной неопределенности, а партии с таким уровнем дефектности считаются допустимыми.

Величина q0 называется приемочным уровнем дефектности (ПРУД), a qm - браковочным уровнем дефектности (БРУД). В соответствии с этим, партии с уровнем дефектности ниже q0 должны по возможности приниматься или вероятность принятий такой партии должна быть не меньше величины (1 – ), а партии с q qm - бракуются а вероятность их приемки не должна превышать величины.

Тогда для любого плана приемочного контроля справедливы уравнения (1) где и - соответственно риски поставщика и потребителя.

Параметры плана (1) являются основой для задания плана приемочного контроля, т.е. назначения объема выборки и нормативов, с которыми сравниваются результаты контроля и вычисления оперативной характеристики.

По принципу классификации результатов испытаний различают контроль по альтернативному и количественному признаку. Все существующие планы контроля по количественному признаку предполагают нормальное распределение контролируемого параметра. При невыполнении этого условия рассматриваемые планы можно применять только после оценки получаемой при этом погрешности (хотя нормальное распределение и является предельным).

Нормальное распределение имеет вид (2) где и - соответственно математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение случайной величины x.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»