Анализ данных таблиц показывает, что у скреплений типа БП-65 высокую интенсивность отказов имеют пластичные клеммы, текстолитовые втулки и подкладки. При повышении надежности этих элементов. При повышении надежности этих элементов, а так же резиновых подрельсовых и нашпальных подкладок эффективность работы скреплений типа БП будет значительно выше.
Параметры распределения.
Таблица 4
|
Элементы скрепления |
БП-65 |
|
|
Тср |
σt |
|
|
Подкладки |
797 |
310 |
|
Клеммы |
920 |
335 |
|
Болты клеммные |
- |
- |
|
Шайбы клеммные |
- |
- |
|
Болты закладные |
979 |
263 |
|
Шайбы закладных болтов |
1783 |
513 |
|
Втулки короткие |
1276 |
623 |
|
Втулки удлиненные |
1602 |
718 |
|
Прокладки подрельсовые |
1018 |
507 |
|
Прокладки нашпальные |
1397 |
571 |
|
Подклеммникти резиновые |
- |
- |
После определения параметров Тср и σt и вероятности безотказной работы P(t) отдельных элементов переходим к определению вероятности безотказной работы узлов скрепления.
Для определения вероятности безотказной работы узлов скреплений необходимо составить структурную схему анализа надежности скрепления БП.
На этой схеме приняты следующие обозначения:
13 – болты закладные; 23 – шайбы закладные ; 33 – втулки короткие; 43 – втулки удлиненные; 53 – клеммы; 1n – прокладки резиновые подрельсовые; 2n – подкладки; 3n – прокладки под подкладками (нашпальные).
Для узлов скрепления типа БП-65 вероятность безотказной работы узлов скрепления определяется по формуле:
Py = [1 – (1 – П5i=1 Pi)2] П3i=1 Pi
Численные значения вероятности безотказной работы узлов скрепления в зависимости наработанного тоннажа сведены в таблицу 5.
Вероятность безотказной работы узлов скрепления.
Таблица 5
|
Тоннаж, млн. т. брутто |
БП-65 |
|
100 |
0,9749 |
|
200 |
0,9342 |
|
350 |
0,8262 |
|
500 |
0,6371 |
|
600 |
0,4801 |
По данной таблице 5 строится график.
Однако отказ узла скрепления еще на означает отказ всей системы связей рельса с основным.
В соответствии с требованиями вероятности безотказной работы любого элемента системы и число элементов на рельсовом звене определяется выражением:
S = n/3, где n – число шпал на рельсовом звене.
В результате вероятность безотказной работы всей системы поперечных связей на рельсовом звене определяется выражением:
Pc(t) = [1 – (1 – Py(t))3]5;
1.4. Оценка надежности подрельсовых оснований.
F(ti) = R(ti)/Э, где Э – средняя эпюра шпал
Э = 1865 шп/км
Данные об отказах шпал
Таблица 6
|
Наработка млн. т. брутто |
Частота R(ti) шт/км |
Частость F(ti) |
Квантиль Up |
|
210 |
13,56 |
0,0073 |
2,41 |
|
295 |
15,72 |
0,0084 |
2,37 |
|
380 |
49,04 |
0,0263 |
1,88 |
|
465 |
65,32 |
0,035 |
1,75 |
|
550 |
86,57 |
0,0464 |
1,65 |
|
635 |
120,22 |
0,0645 |
1,56 |
Оценку параметров нормативного распределения долговечности деревянных шпал Тср и σt определим методом квантилей в сочетании с методом наименьших квадратов, как и в 1- й части.
F(t1) = 13,56/1865 = 0,0073
F(t2) = 15,72/1865 = 0,0084
F(t3) = 49,04/1865 = 0,0263
F(t4) = 65,32/1865 = 0,035
F(t5) = 86,57/1865 = 0,0464
F(t6) = 120,22/1865 = 0,0645
1 - 0,0073 = 0,9927
1 - 0,0084 = 0,9916
1 - 0,0263 = 0,9737
1 - 0,035 = 0,965
1 - 0,0464 = 0,9536
1 - 0,0645 = 0,9355
Тср – 2,41σt = 210
Тср – 2,37σt = 295
Тср – 1,88σt = 380
Тср – 1,75σt = 465
Тср – 1,65σt = 550
Тср – 1,56σt = 635
6Тср – 11,62σt = 2535
2,41Тср – 5,81σt = 506,1
2,37Тср – 5,62σt = 669,15
1,88Тср – 3,53σt = 714,4
1,75Тср – 3,06σt = 813,75
1,65Тср – 2,72σt = 907,5
1,56Тср – 2,43σt = 990,6
11,62Тср – 23,17σt = 4601,5
6Тср – 11,62σt = 2535
11,62Тср – 23,17σt = 4601,5
Тср = (2535 + 11,62σt)/6
1,94(2535 + 11,62σt) - 23,17σt = 4601,5
0,63σt = 316,4; σt = 502,2
Тср = (2535 + 11,62 * 502,2)/6 = 1392,36
σt = 502,2 млн. т. брутто
Тср = 1392,36 млн. т. брутто
k = (Тср – ti)/t = (1392,36 – 635)/500,79 = 1,5
f2 (1,5) = 33,34
f3 (1,5) = 11,55
σ (Тср) = σt √f2(k)/Э = 502,2 √33,34/1865 = 67,15 млн. т. брутто
σ (σt) = σt √f3(k)/Э = 502,2 √11,55/1865 = 39,52 млн. т. брутто
Тср (max/min) = 1392,36 ± 2 * 67,15
σt (max/min) = 502,2 ± 2 * 36,52
Тср (max/min) = 1527 …. 1258 млн. т. брутто
σt (max/min) = 575 …. 429 млн. т. брутто
(Тср – ti)/σt
1. (1392,36 – 210)/ 502,2 = 2,35
2. (1392,36 – 295)/ 502,2 = 2,19
3. (1392,36 – 380)/ 502,2 = 2,02
4. (1392,36 – 465)/ 502,2 = 1,85
5. (1392,36 – 550)/ 502,2 = 1,68
6. (1392,36 – 635)/ 502,2 = 1,51
F(t1) = 1 - F0 (2,35) / F0 (2,77) = 1 – 0,99061/0,997197 = 0,0066
F(t2) = 1 - F0 (2,19) / F0 (2,77) = 1 – 0,98574/0,997197 = 0,0115
F(t3) = 1 - F0 (2,02) / F0 (2,77) = 1 – 0,97831/0,997197 = 0,0189
F(t4) = 1 - F0 (1,85) / F0 (2,77) = 1 – 0,96784/0,997197 = 0,0294
F(t5) = 1 - F0 (1,68) / F0 (2,77) = 1 – 0,95352/0,997197 = 0,0438
F(t6) = 1 - F0 (1,51) / F0 (2,77) = 1 – 0,93448/0,997197 = 0,0629
n(t1) = 1865 * 0,0066 = 12,3
n(t2) = 1865 * 0,0115 = 21,4
n(t3) = 1865 * 0,0189 = 35,2
n(t4) = 1865 * 0,0294 = 54,8
n(t5) = 1865 * 0,0438 = 81,7
n(t6) = 1865 * 0,0629 = 117,3
Наибольшую угрозу для безопасности движения поездов представляет образование кустов из трех и более негодных шпал. Вероятность такой ситуации определяется по зависимости.
Fk(ti) = [Fk(ti)]²
Fk(t1) = 0,0066² = 0,000044
Fk(t2) = 0,0115² = 0,00013
Fk(t3) = 0,0189² = 0,00035
Fk(t4) = 0,0294² = 0,00086
Fk(t5) = 0,0438² = 0,0019
Fk(t6) = 0,0629² = 0,0039
Количество кустов негативных шпал определяется по формуле:
nk(ti) = Э * Fk(ti)
nk(t1) = 1865 * 0,000044 = 0,082
nk(t2) = 1865 * 0,00013 = 0,242
nk(t3) = 1865 * 0,00035 = 0,653
nk(t4) = 1865 * 0,00086 = 0,604
nk(t5) = 1865 * 0,0019 = 3,54
nk(t6) = 1865 * 0,0039 = 7,27
На графике приведена теоретическая зависимость суммарного выхода шпал от наработки.
Составление балластного стола.
Наиболее просто и наглядно оценивать состояние балласта по доле протяженности пути с выплесками:
F(ti) = m(ti)/1000, где m(ti) – протяжность пути с выплесками.
Up1 = (210 – 1392,36)/ 502,2 = 2,35
Up2 = (295 – 1392,36)/ 502,2 = 2,19
Up3 = (380 – 1392,36)/ 502,2 = 2,02
Up4 = (465 – 1392,36)/ 502,2 = 1,85
Up5 = (550 – 1392,36)/ 502,2 = 1,65
Up6 = (635 – 1392,36)/ 502,2 = 1,51
F(t1) = 1 – 0,99061 = 0,00939
F(t2) = 1 – 0,98574 = 0,01426
F(t3) = 1 – 0,97831 = 0,02169
F(t4) = 1 – 0,96784 = 0,03216
F(t5) = 1 – 0,95053 = 0,04466
F(t6) = 1 – 0,93448 = 0,06552
Протяжность участков с выплесками составит:
m(t1) = 0,939 м
m(t2) = 1,426 м
m(t3) = 2,169 м
m(t4) = 3,216 м
m(t5) = 4,466 м
m(t6) = 6,552 м
При этих данных можно планировать выправочные работы пути.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.