При построении алгоритма основных состояний пути следует закодировать атрибуты структурных связей цифрами системы кодирования.
Рисунок 1. Алгоритм основных состояний пути
На схеме цифрами системы кодирования показаны:
1 — накопление повреждений;
2 — частичный отказ пути;
3 — текущее содержание (техническое обслуживание) пути;
4 — полный отказ пути;
5 — переход в предельное состояние из-за неустранимого (силами и средствами текущего содержания) нарушения требований безопасности, снижения эффективности эксплуатации и других факторов;
6 — восстановление работоспособного состояния пути;
7 — капитальный, средний или подъемочный ремонт пути.
Системы управления
Дистанция пути как система представляет собой совокупность управляющей (субъект) и управляемой (объект управления) частей.
Субъект управления или орган управления сосредоточен в офисе дистанции пути.
Объект и субъект управления непрерывно взаимодействуют на основе прямой и обратной связи в условиях постоянного влияния на путь окружающей среды .
Эффективность работы дистанции пути во многом определяется способностью управляющей части (офиса дистанции) оперативно решать вопросы, поступающие из управляющей части.
С другой стороны следует стремится делегировать полномочия, решать вопросы самой управляющей части самой системой.
Все системы управления подразделяют на три вида:
0 Разомкнутые – наименее совершенные, не имеющие канала обратной связи.
Рисунок 2. Разомкнутая система
0 Замкнутая система управления – в данном случае управление осуществляется о результатам конкретной производственной ситуации
Рисунок 3. Замкнутая система
0 Комбинированные системы - Система управления с двойной связью характеризуется тем, что имеет активные связи на входе в систему, что позволяет учитывать влияние внешней среды, данные об отклонениях, управляющих параметров и активно воздействовать на них. Благодаря этому, создается возможность влияния на вход в систему с целью уменьшения отрицательного влияния возмущения в том числе недопоставок материалов, рельсов, изменений в техническую документацию и т.д.
Рисунок 4. Комбинированная система
0 Дистанции пути, имеющие объект и субъект управления, прямую и обратную связь, алгоритм управления надежностью пути и каналы поступления информации о возмущающих воздействиях, являются кибернетическими системами.
Индивидуальное задание к пункту 2
Построить кибернетическую систему управления надежностью железнодорожного пути, используя также атрибуты структурных связей между субъектами управления (офисом дистанции пути) и объектом управления надежностью железнодорожного пути как:
0 Внутреннее управляющее воздействие
0 Канал обратной связи
0 Информация об отклонениях
0 Информация о контролирующих внешних возмущения
0 Внутреннее возмущающее воздействие
0 Внешнее управляющее воздействие
0 Отчетная информация о надежности железнодорожного пути
Рисунок 5. Кибернетическая система
Количество разновидностей повреждений (дефектов) рельсовых плетей, обусловливающих их отказ, составляет несколько десятков. При этом каждая разновидность, наряду с общими для всех дефектов факторами (наработка Т и колесная нагрузка Q), имеет и свои специфические причины (величину местных напряжений и др.).
В течение последних 30 лет существенно увеличилась доля отказов рельсов по контактным повреждениям и износу головки. Обусловлено это, во-первых, снижением количества отказов по основным изгибным напряжениям вследствие увеличения изгибной жесткости рельсов и повышения жесткости рельсового основания, во-вторых, повышением контактных напряжений вследствие увеличения осевых нагрузок, скоростей движения и жесткости пути.
Расчет отказов по каждой разновидности повреждения имеет смысл только при изменении конструкции или качества рельсов. Такая необходимость возникает сравнительно редко при пересмотре ГОСТов и технических условий на рельсы. В обычных же условиях использования стандартных рельсов требуются расчеты отказов пути в различных условиях эксплуатации интегрально по всем видам повреждений рельсов.
Параметр потока отказов с увеличением наработки (пропущенного тоннажа) существенно возрастает, а наработка на (отказ уменьшается).
Параметр потока определяется по формуле:
,
где N – число отказов рельсов
Г – грузонапряженность, млн.т.бр./км в год.
Этот параметр с увеличением пропущенного тоннажа (наработки) существенно возрастает, а наработка на отказ уменьшается.
Средняя наработка на отказ:
При этом характерна значительная дисперсия (разброс) указанных показателей надежности. Обусловлено это существенной изменчивостью наработки рельсовой стали до усталостного разрушения и изменчивостью параметров жесткости и геометрического состояния пути по его протяжению.
Известно, что даже при одинаковых стационарных условиях нагружения образцов одинаковой формы, изготовленных из металла одной плавки, число циклов до усталостного их разрушения может отличаться в 10 раз и более, а для совокупности множества плавок металла данной марки рассеяние долговечности еще больше [78]. Применительно к рельсам налагается еще рассеяние податливости рельсовых опор и условий нагружения. Поэтому наработка разных рельсов до отказа является сильно изменчивой величиной.
Рельсы в главном пути эксплуатируют только до 4—6 и редко до 10% количества их одиночных отказов. Потом их сплошь заменяют и после сортировки и ремонта используют на станционных путях и малодеятельных линиях.
Формула отказа рельсов в зависимости от пропущенного тоннажа имеет вид:
(1)
где Т— наработка, млн т брутто;
А, m, n - коэффициенты аппроксимации (положительные константы, определяемые экспериментально).
h – отказы рельсов, мт/км
- среднестатистическая осевая
нагрузка на рельс на рассматриваемом участке пути
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.