1.Расчет и анализ показателей надежности пути
Современные конструкции железнодорожного пути имеют необходимый запас прочности по изгибным напряжениям в рельсах и шпалах, а также по напряжениям в балластном слое и земляном полотне. Однако в процессе интенсивной и длительной эксплуатации в элементах пути накапливаются местные усталостные, износные и деформативные повреждения, обусловливающие его частичные и полные местные отказы, ограждаемые соответственно сигналами уменьшения скорости и остановки. Восстановление работоспособного состояния пути после отказа осуществляется на месте в условиях функционирования. Срок службы современных конструкций железнодорожного пути между смежными капитальными ремонтами (обновлением верхнего строения) в среднем превышает 20 лет. Сейчас фактический средний возраст верхнего строения главного пути сети составляет около 15 лет, а укладываемые в настоящее время конструкции будут пропускать поезда десятки лет. Поэтому для обеспечения безопасного и бесперебойного движения поездов в условиях дефицита финансовых ресурсов в путевом хозяйстве первостепенное значение имеет выявление и реализация эффективных методов управления надежностью пути с целью ее повышения.
Основными оценочными показателями надежности пути являются: параметр потока отказов a или средняя наработка на отказ b (показатели безотказности), ресурс в миллионах тонн брутто пропущенного груза Т или календарный срок службы между смежными капитальными ремонтами t (показатели долговечности), время или трудоемкость восстановления работоспособного состояния после отказа (показатели ремонтопригодности). Управление значениями указанных показателей является сутью и практической реализацией управления надежностью пути.
Эффективно управлять надежностью пути можно через управление оценочными показателями по следующим, дополняющим друг друга направлениям.
Во-первых, изменением значений и числа воздействий поездных напряжений в несущих элементах пути, вызывающих их износ, усталостные повреждения и остаточные деформации. Такие изменения возможны вследствие совершенствования конструкции пути и подвижного состава, а также снижения грузонапряженности (строительства вторых путей и разгружающих линий) и изменения нагрузок от колесной пары на рельсы, массы и скорости движения поездов.
Во-вторых, совершенствованием технического обслуживания пути (диагностики, текущего содержания и ремонтов), которое заключается в ликвидации дефицита материальных и трудовых ресурсов в путевом хозяйстве, совершенствовании путеизмерительной и дефектоскопной техники, путевого инструмента, путевых машин и механизмов для текущего содержания и ремонтов пути.
В-третьих, повышением материалоемкости и прочности рельсов и рельсового основания, осушения земляного полотна.
Экстенсивный метод повышения надежности пути, заключающийся в увеличении материалоемкости его конструкции (третье направление), был главным на протяжении всего послевоенного периода (таблица 1). Так, среднесетевые значения погонной массы лежащих в главном пути рельсов q и числа шпал на 1 км М возросли соответственно с 38,4 кг/м и 1599 шт/км в 1950 году до 64,1 кг/м и 1963 шт/км в 1999г. Если в 1960 г. доля протяженности главного пути сети с песчаным балластом составляла 70%, то к 1989 г. она снизилась до 4% и практически на всех участках с грузонапряженностью более 5 млн т брутто в год песчаный балласт заменен на щебеночный или асбестовый.
Поскольку из общего числа полных отказов пути более 95% составляют одиночные отказы рельсов, то в качестве основного показателя надежности пути на сети в целом, дороге, дистанции или участке обычно используют число N одиночных отказов рельсов в год в среднем на 1 км развернутой протяженности главного пути соответственно на сети, дороге, дистанции или участке.
Параметр потока отказов a равен отношению числа отказов рельсов N к показателю грузонапряженности Г:
(шт./млн.т.брутто)
Средняя наработка на отказ b равна отношению показателя грузонапряженности Г к числу отказов рельсов N:
(млн.т.брутто/шт)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
