Исследование эксплуатационной надежности цилиндро-поршневой группы тепловозных дизелей 11Д-45 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Рябков, А. Е.

• Рябков, А. Е.
• 1969

Оглавление диссертации Рябков, А. Е.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. 0бвор и анализ исследований по надежности технических устройств и тепловозных дизеле! 11Д

Глава П. Теоретические предпосылки и методика исследования надежности тепловозных дизеле! 11Д45 . • • 15 $ 2-1.Теплово8Ный диаель Щ45 как объект для изучения его надежно с ти.

§ 2-2* Основные понятия и термины надежности для тепловозного дизеля

§ 2-3•Теоретические предпосылки выбора показателе! надежности тепловозного дизеля.

§ 2-4.Колич ественные показатели характеризующие надежность тепловозного дизеля

§ 2-5.Метода ка проведения исследования и расчета показателе! надежности • • *. $ 2-6.Задачи и методика проведения эксперимента

Глава Ш» Исследование надежности циливдро-поршнево! группы тепловозного дизеля 11Д45 в условиях эксплуатации

А*Исследование по статистическим данным

§ 3-1.Статистическая информация $ 3-2* Обработка статистических данных и определение законов распределения. . . •

Б. Исследование по экспериментальным данным. $ 3-3.Исследование надежности детале! и узлов до внезапного отказа

§ 3-4.Исследование надежности деталей и узлов цилиццро-поршневой группы до постепенного откаеа . •

§ 3-5. Определение количественных показателей надежности циливдро-поршневой группы давеяя 11Д

Глава 1У. Оптимивация характеристик эксплуатащонной надежности деталей и узлов тепловозных дивелей 11Д45. $ 4-1.Общие принципы оптимизации характеристик надежности . • $ 4-2. Оптимизация срока службы деталей и углов циливдро-поршневой группы дизеля мввду деповскими ремонтами

§ 4-3.Определение економичесной эффективности при введении оптимальных межремонтных пробегов. 1 ^ основные вывода

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование эксплуатационной надежности цилиндро-поршневой группы тепловозных дизелей 11Д-45»

Среди важнейших задач, которые необходимо решать для по вы • • шения эффективности общественного производства в нашей стране, в Директивах ХХШ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966-70 годы указано на необходимость увеличения надежности и долговечности машин [ 1 ] • I

В специальном постановлении ЦК КПСС [2] также обращается внимание на важность усиления работы по повешению качества, надежности и долговечности изделий промышленности*

Для обеспечения возрастающих потребностей народного хозяйства в перевовках исключительно важное гначение имеет поводе -ние надежности и долговечности подвижного состава, особенно локомотивов, с точки зрения строгого выполнения графика перевозок при безусловной безопасности движения поездов.

В настоящее время надежность дизельных локомотивов далеко

• • * не достигла оптимальных границ и она может еще снизиться с ростом скорости движения и веса поездов. Кроме этого в связи со значительным расширением полигона тешговозной тяги на железных дорогах страны, условия эксплуатации сильно влияют на состояние тепловозов и величину целесообразной продолжительности их работы между плановыми ремонтами*

Проблема обеспечения необходимой надежности локомотивов сложна и многогранна» Она охватывает широкий круг различных вопросов теоретического, практического и организационного характера в области научных исследований, проектирования, технологии производства, транспортировки, хранения и эксплуатации.

В настоящей работе проведено исследование надежности тепловозных дизелей 13Д45, выпускаемых Коломенским тепяовозостроительным эаводом им.Б.В.Куйбышева и устанавливаемых на пассажирских тепловозах ТЭП-60. Опыт эксплуатации этих дизелей в ряде локомотивных депо показал, что конструкция, материал я технология производства большинства деталей и узлов выбрана удачно. Однако поршня, цилиндровые крышки, клапаны имеют значительное число отказов, на которые существенное влияние оказывает большое количество перемените случайных факторов экс -плуатационного характера*

В последние годы в свяви с развитием общей теории надеж -ностя машин [12,15,16,25,26,30,31,32,33,37,41,45] представилось возможным объективно оценить состояние существующего парка дизелей 11Д45 методами теории вероятности и математической статистики*

В данной работе принято ориентирование на терминологию надежности, рекомендованную Комитетом научно-технической терми -нологии ДН СССР [з] , а также ГОСТ [4,5,6] я поставлена задача:

1*Провести аналнв известных методов определения продолжительности эксплуатации тепловозных дизелей я других технкче -ских устройств между плановыми ремонтами с точки зрения вое -можности их использования для оценки эксплуатационной надеж -ностя цнликцро-поршневой группы дизелей 11Д45*

2*Исследовать надежность деталей и узлов тепловозных ди -еелей 12Д45 в условиях эксплуатации и определить количественные показатели надежности.

3.Провести оптимизацию характеристик надежности деталей и узлов теплововных дизелей 11Д45 и определить экономическую эффективность при введении оптимальных межремонтных пробегов*

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Рябков, А. Е.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ показал,что известные методы оценки надёжности и определения межремонтных сроков тепловозных дизелей недостаточно точно учитывают фактический уровень надёжности. Это влечёт за собой преждевременный выход из строя отдельных узлов и деталей, удорожание эксплуатации и ремонтов и повышенный расход запчастей.

2. Исследованиями установлено, что повреждаемость деталей и узлов дизеля 11Д45 зависит от условий эксплуатации. Это подтверждается различием количественных показателей по исследуемым депо, при одинаковых условиях изготовления дизелей.

3. Разработанная и примененная в исследовании методика сбора опытно-статистической информации об отказах и их экономических последствиях позволяет определить количественные показатели эксплуатационной надёжности для отдельных деталей и узлов, а также дизеля в целом.

4. Основными отказами деталей и узлов цилиндро-поршне-вой группы тепловозных дизелей 11Д45, ограничивающими межремонтные пробеги тепловозов; являются: прогары головок поршней, трещины в днищах крышек и потеря герметичности уплотнений водяной полости цилиндров.

5. Продолжительность эксплуатации деталей и узлов цилиндр о-поршневой группы до внезапных отказов описывается законом распределения: для поршней и цилиндровых крышек - Вейбу-ла-Гнеденко, для цилиндровых втулок - нормальным.

6* Количественные показатели надёжности имеют следующие значения. Вероятность безотказной работы деталей и узлов при оптимальных пробегах: а) для поршней - 0,5-0,7 б) для цилиндровых крышек - 0,7-0,8 в) для цилиндровых втулок -0,85-0,88 Средняя наработка на отказ составляет для; а) поршней-151-178 тыс.км; б) цилиндровых крышек - 159-202 ткс.км; в) цилиндровых втулок - 273-302 тыс.км.

7. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить, что продолжительность эксплуатации деталей и узлов дизелей 11Д45 до момента достижения максимально допустимых из-носов характеризуется нормальным законом распределения с коэффициентом вариации-О,1+0,3. Средняя продолжительность эксплуатации деталей и узлов цилицдро-поршневой группы по максимально допустимому износу составляет 14-1,5 млн. км.

8. Внезапные отказы деталей и узлов цилиндро-поршневой группы являются определяющими при установлении пробегов между теку -щими ремонтами дизелей, а отказы, вызываемые физическим износом деталей при установлении продолжительности эксплуатации тепловозов между заводскими ремонтами.

9. Оптимальный межремонтный пробег для деталей и узлов цилиндро-поршневой группы дизеля 11Д45 составляет для депо:

А - 120 тыс.км В - 128 тыс.км Е - 136 тыс.км Г - 133 тыс.км Д - 142 тыс.км.

10. Экономический эффект при переходе на оптимальный пробег мевду ремонтами циливдро-поршневой группы с ранее установленных составляет по отдельным депо 6+ 15 тыс.руб. в год.

Ц. Определенные характеристики надежности деталей и узлов цилиндро-поршневой группы могут быть использованы при организации технической диагностики дизелей.

12» Методика и результаты исследования дают возможность планирования экономического эффекта при изменении надежности отдельных узлов.циливдро-поршневой группы дизеля.

Список литературы диссертационного исследования Рябков, А. Е., 1969 год

1. Материалы НШ съезда КПСС, Политиздат, М., 1966.

2. Z^^ Настойчиво повышать качество, надежность и долговечность выпускаемой продукции. Постановление ЦК КПСС. "Коммунист", 1967, №-18.

3. Надежность технических систем и изделий. Основные понятия и терминология. Изд. "Наука", М., 1965.

4. СССР. Госз'дарственный стандарт. ГОСТ 13216-67. Надежность. Общие технические требования и методы испытаний. М., 1967.

5. СССР. Государственный стандарт. ГОСТ 13377-67. Надежность в технике. Термины. М., 1968.

6. ВНИИС. Проект ГОСТа "Надежность в технике". Общие понятия. Статистические показатели. Терминология. М., 1967.

7. ПАВЛОВИЧ Е.С. и др. Надежность локомотивов, Омск, 1966.

8. ЖИЛИН Г.А. и др. Пассажирский тепловоз ТЭП-60. Трансжелдориз-дат, М., 1963.

9. АБРАМОВ С.А. и др. Тепловозный дизель ЦД45, Трансжелдориздат, М., 1963.

10. РАХМАТУЛИН М.д. Методика определения сроков межремонтной работы тепловозов. Труды МИИТа, вып.130, Трансжелдориздат, К.,1960.

11. ШЮЗШ)В H.A., ШАПОШНИКОВ В.А. Резервы тепловозной тяги."Электрическая и тепловозная тяга", 1967, №-2.

12. Применение теории вероятностей и математической статистики в электровозостроении и электрической тяге. Труды МИИТа, еып.207, изд."Транспорт", 16 , 1965.1?.КОЛЛЕГАЕВ Р.Н. Определение наивыгоднейших сроков службы машин. Зкономиздат, м., 1963.

13. К0ЛЛЕГАЕВ Р.Н. Определение оптимальной долговечности технических систем. Изд."Советское радио", , 1967.

14. ДМИТРЮК Г-Н., ПЯСИК И.В. Надежность механических систем. Машиностроение. М., 1966.

15. КУТИШЬ Р.В. Долговечность автомобилей. Машгиз, М., 1961.

16. Л0ДЯГИН B.S. Анализ разрушений и экспериментальное исследование напряжений и деформаций в поршне двигателя 11Д45. Турбопоргсне-Еые двигатели. Машиностроение. К., 1965.

17. Гидродинамические характеристики подшипников коленчатого вала дизеля 11Д45. ДВС, ШЮТформтяжмаш, вып.2, 1966.

18. ПередоЕые методы ремонта тепловозов серии ТШ60. Локомотивы и локомотивное хозяйства, ЦИКТИ МПС, вып.39, М., 1968.

19. С0НИН Е.С. Оценка эксплуатационной надежности электровозов. Труды ЦНИИ МПС, вып. 166, Трансжелдориздат, М.,. 1963.

20. Вй1ЮГР4Д0Б Ю.Н., ДУДЫРЕВ А.К., СОБОЛЕВ В.М., СОНИН Е.С.Повышение надежности тяговых двигателей электровозов в эксплуатации. Труды ЦНИИ МПС, вып.305, изд."Транспорт", М., 1965.

21. ЕПИФАНОВ А.Д. Надежность автоматических систем, Машиностроение, Ы., 1964.

22. КУЗНЕЦОВ Е.С. Методы определения периодичности технического обслуживания машин и механизмов на примере подвижного сос -тава автомобильного транспорта, НИЙМАШ, серия C-U, вьш.б, 196(

23. Государственное управление качеством продукции. Сборник.Изд. "Стандарты", К., 1966.

24. Качество, надежность и долговечность продукции. Изд. "Стандарты", М-, 1966.

25. ГНВДЕНКО Б.В. Математическая теория надежности и ее применение в машиностроении. НИИМАШ. Серия С-И. Надежность и долговечность машин и приборов, еып.1, М., 1966.

26. ПЩЕНК0 Б.В.,- ВЕЛЯ® Ю.К., СОЛОВЬЕВ А.Д. Математические методы в теории надежности. Изд. "Наука", М., 1965.

27. БЕРГ А.И. Проблемы надежности. "Радио", i960, $-7.

28. ЕРУЕВДО К.Г. Вопросы надежности, долговечности и стойкости машин. НИИМАШ. Серия С-11. Надежность и долговечность машин и приборов, вып. 1,М.,1966.

29. СИДОРОВ В.И. О методах расчета надежности систем, содержащих большое количество элементов. Известия АН СССР. ОТН, 1954, №-6.

30. С0ТСК0В B.C. Основы расчета и проектирования электрических элементов автоматических и телемеханических устройств. МВО. ВЗЭИ, 1959.

31. ШОР Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. Изд. "Советское радио", ДО., 1912,

32. ШОР Я.Б. Прикладные вопросы теории надежности. Вып.2,3,6,10, изд. "Знание", М., 1966.

33. Зв.ШШЮНОК H.A. и др. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники. Изд. "Советское радио", М., 1964.

34. ЗЭ.ВЕНЩЕЯЬ Е.С. Теория вероятностей. Физматгиз, М., 1962.

35. Е0Л0ДИН Б.Г. и др. Руководство для инженеров по решению за

36. ГЕРЦБАХ И*Б-,КОРДОНСКИЙ Х.Б. Модели отказов. Иад."Советское радио", М., 1966.42»БРОНШТЕЙН И.Н., СЕМЕЦЦЛЕВ К.А. Справочник по математике. Изд. "Наука", М., 1964.

37. ПАВЛОВИЧ Е.С., СЕРЕГИН A.A., ЧЕТВЕРГОВ В.А. Определение оптимальных пробегов тепловозов между ремонтами. Научные труды ОШИТа, т.87, ч.1, Омск, i960.

38. ПАВЛ0ВИЧ Е.С. Основы расчета надежности и технико экономической эффективности тепловозных дизелей. Научные труды ОМИИТа, т.87, ч.П, Омск, 1968.

39. ПАВЛОВИЧ Е.С., ^ЯБКОВ А.Е-, СЕРЕГИН A.A., ЧЕТВ^ГОЕ В. А. Методика определения показателей надежности локомотивов. Омск, 1968.

40. РЯБКОВ А.Е. К исследованию надежности тепловозных дизелей 11Д45. Материалы XXIX научно-технической конференции ОШИТа и НТО Западно-Сибирской железной дороги, т.ПТ, Омск, 1968.

41. Увеличение сроков службы и надежности узлов тепловозов. Сб. рефератов научно-исследовательских работ по локомотивному хозяйству вып. 29, ЦИКТИШС, М., 1967.

42. КЛЕМЕНТЬЕВ В.М., ПАВЛОВИЧ Е.С., РЯБКОВ А.Е. СЕНОГНОЕВ В.Т.," СЕРЕГИН A.A., ЧЕТВЕРГОВ В.А. Определение оптимальной продолжительности между ремонтами деталей циливдро-поршневой группы дизеля Щ45. Труды ОМИИТа, т.84, Омск, 1967.

43. ДТЭДИН В.ф., ПАВЛОВИЧ Е.С., РЯБКОВ А.Е., СЕРЕГИН A.A., СОВКОВ

44. Ю.А., ЧЕТВЕРГОВ В.А. Определение характеристик надежности деталей дизеля Щ45 по их износу. Научные труды ОМИИТа, т.84, Омск, 1967.

45. РЯБКОВ А.Е., СЕРЕГИН A.A., ЧЕТВЕРГОВ В.А. Определение технического ресурса деталей тепловозного дизеля. Труды ОМИИТа, т.84, Омск, 1967.

46. ПАВЛОВИЧ Е.С., РЯБКОВ А.Е., ЧЕТВЕРГОВ В.А. Исследование долговечности узлов тепловозного дизеля 11Д45 и установление опти -мальных межремонтных пробегов. Локомотивы и локомотивное хозяйство, вып. 37, 1ЩН1И МПС, М., 1966.

47. ХРЗТЦОВ М.М. Исследование изнашивания металлов, изд. АН СССР, i960.

48. ХРУИЮВ М.М., БЕРКОВИЧ Е.С.Определение износа деталей машин методом искусственных баз, изд. АК СССР, 1959.

49. НИСНЕВИЧ А.И. Применение новых методов определения величины износа деталей тракторного двигателя, Машгиэ, М., 1956.

50. ХРУЩ0В М.М., БЕРКОВИЧ Е.С. Точное определение износа деталей машин, изд. АН СССР, М., 1953.

51. СОМОВ В.А. Повышение моторесурса и экономичности дизелей, изд. "Машиностроение", Л., 1967.

52. ПЕТУХОВ P.M. Методика экономической оценки износа и сроков службы машин. Изд. "Экономика", М-, 1965.

53. ПРОНЕИКОВ A.C. Износ и долговечность станков. Машгиз, М.,1957.

54. СЕЛИВАНОВ А.И. Основы теории старения машин. Машгиз, М., 196460.?РУХГАЛТЕР Л.Я. Некоторые экономические аспекты долговечности и надежности машин. "Вестник машиностроения", 1964, ЛР-4.

55. ШУХГАЛТ5Р Л.Я. оконошка долговечности и надежности машин. Зкеномиздат, М., 1963.

56. ШЛЕХИРГЕР Б.Дж. Анализ надежности системы при различных схемах использования и замены элементов. Проблемы надежности радиоэлектронной аппаратуры, Оборонгиз, М., i960.

57. КОКС Д., Смит В. Теория восстановления, "Советское радио", М., 1967.

58. МАЛИКОВ И.М. и др. Осиоеы теории и расчета надежности. JT., Судгтромгиз, i960.

59. С0РИН Я.М. Надежность радиоэлектронной аппаратуры.ИГ. Госанер-гоиздат, 1961.

60. Р0МАН0ВСКИЙ В.й. Применение математической статистики в опытном деле. Гостехиэдат, М.-Л. 1947.

61. ВУШЧ П.Г. Амортизация основных фондов в промышленности. М., Госфиниздат, 1957.

62. К0НС0Н A.C. Экономика ремонта машин. М., Машгиз, i960.71»ПАВЛОВ П.М. Снашивание и амортизация основных фондов. М., Гос-финиэдат, 1957.

63. Оогс/den D. ^¿ctâUtcaé ¿a yuoiÎàty ccrrf•urâ. Xortabn. ,73 .^аш^л^ /6astdfltenttca ¿â&sidûTt, f.tM . ТПосъоиг ,76 .¿¿¿oyd M. , ¿Ci/un* /П. : TTZccaape. m&fU, ПЫАгхйг алЛ таЩугга^Аг .flmr M 6 27$ . ÛZX ж tâ. ЯепгггЯн? ¿Сотг^етг ЯлггГ¿¿ъ/ё.