Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат технических наук Морчиладзе, Илья Геронтьевич

• Морчиладзе, Илья Геронтьевич
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Морчиладзе, Илья Геронтьевич

Введение.

1. Краткий анализ современного состояния и направлений развития конструкций и технического обслуживания вагонов-цистерн.

1.1. Анализ исследований по совершенствованию конструкций и методов технического обслуживания вагонов-цистерн.

1.2. Постановка задач исследования но модификации конструкции и технического обслуживания вагонов-цистерн в транспортных компаниях.

2. Формирование алгоритма модификации конструктивных схем вагонов-цистерн.

2.1. Анализ конструктивных особенностей разных типов вагонов-цистерн.

2.2. Разработка алгоритма модификации конструктивных схем вагоновцистерн.

Выводы по разделу 2.

3. Исследование технических характеристик цистерны-цементовоза, модифицированной для перевозки светлых нефтепродуктов.

3.1. Изменение конструктивной схемы цистерны-цементовоза при ее модификации.

3.2. Расчет прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны.

3.3. Испытания модифицированной цистерны па статическую прочность.

3.4. Испытания модифицированной цистерны на ударную прочность.

3.5. Разработка требований к отбору цистерн, подлежащих модификации.53 Выводы по разделу 3.

4. Экспериментальные исследования по снижению внеплановых отцепок в текущем ремонте вагонов-цистерн из-за неисправности тележек.

4.1. Анализ основных неисправностей, возникающих при эксплуатации вагонов на тележках модели 18-100.

4.2. Методика контроля параметров соединений элементов в тележке 18-100 при ее ремонте и техническом обслуживании.в эксплуатации.

4.3. Алгоритм проведения контроля параметров соединений в тележке

18-100.

4.4. Результаты апробации методики контроля параметров соединений элементов в тележке 18-100 в эксплуатационных условиях.

4.5. Разработка и испытание съемных регулировочных элементов, повышающих работоспособность и снижающих трудоемкость технического обслуживания и ремонта тележек.

Выводы по разделу 4.

5. Разработка методики и анализ результатов адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей вагонов-цистерн.

5.1. Анализ систем технического обслуживания грузовых вагонов.

5.2. Методика адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов для транспортных компаний.

5.3. Анализ результатов применения адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей цистерн в чранспортной компании.

5.4. Оценочный расчет экономической эффективности использования под модифицированной цистерной модернизированной тележки 18-100.

5.5. Пояснительная записка к оценочному расчёту экономической эффективности эксплуатации тележек грузовых вагонов.

Выводы по разделу 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модификация конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании»

Железнодорожный транспорт составляет основу транспортной системы Российской Федерации и призван, во взаимодействии с другими видами транспорта, своевременно и качественно обеспечивать транспортное обслуживание населения и всех отраслей экономики страны. Проводимая реформа железнодорожного транспорта, в первую очередь, направлена на ликвидацию законодательных и экономических противоречий его функционирования в условиях рыночной экономики и повышения конкурентоспособности на рынке транспортных услуг. Поэтому при реформировании железнодорожного транспорта главное внимание уделяется решению следующих стратегических задач: повышению устойчивости работы транспорта, его доступности, безопасности и качества предоставляемых им услуг; формированию единого рынка транспортных услуг; разделению функций и дальнейшему развитию конкуренции в сфере перевозок грузов и ремонта подвижного состава; равноправного обеспечения доступа к инфраструктуре федерального железнодорожного транспорта независимых компаний - операторов и пользователей подвижного состава.

В результате проводимой реформы на железнодорожном транспорте, в последние годы, сформировалось значительное количество операторских и транспортных компаний, которые управляют работой основной части парка грузовых специализированных вагонов.

Необходимость учета интересов потребителей транспортной продукции, стремление повысить конкурентоспособность железнодорожных транспортно — грузовых комплексов - требуют применения адаптивного подхода к модификации вагонов, приспосабливая их к перевозке тех грузов, которые предлагает рынок. При этом транспортпые компании стремятся обеспечить для потребителей: сокращение расходов на перевозку, доступность транспорта в любое время, гарантированную сохранность и доставку груза «точно в срок». В связи с этим, актуальной становятся проблема модификации конструкции и технического обслуживания, особенно специализированных грузовых вагонов, в условия транспортных компаний. Созданию новых и совершенствованию существующих грузовых вагонов посвящены монографии и научные труды многих учёных ВНИИЖТа, ГосИИИВа, МИИТа, ПГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов.

Однако эти исследования в основном посвящены выбору конструктивных схем и оптимальных параметров грузовых вагонов, без учета возможных модификаций их для перевозки различных грузов и проведения модернизаций технического обслуживания, с целью повышения эксплуатационной надёжности данного типа вагонов. В тоже время, непостоянность и непредсказуемость рыночного спроса делает часто нецелесообразным создание больших потенциальных провозных возможностей однотипного подвижного состава. Отсюда становится актуальной задача организации гибких и надежных провозных возможностей транспортной компании, способных быстро отреагировать производством на возникший спрос транспортных услуг. Решение этой задачи, в условиях конкуренции, наиболее эффективно достигается за счёт быстрой модификации подвижного состава.

Цель работы состояла в проведении комплексных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагона - цистерны в условиях транспортной компании, с целью повышения конкурентоспособности и экономической эффективности железнодорожных перевозок.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Разработан уточненный алгоритм модификации цистерны - цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов.

2. На основе компьютерного моделирования и натурных испытаний исследованы характеристики прочности и устойчивости котла модифицированной цистерны.

3. Усовершенствованы мелодики контроля кинематики элементов тележки 18-100 и её адресного упреждающего технического обслуживания, применение которых повышает безогцепочпый пробег вагонов.

4. Установлены закономерности снижения неравномерных изпосов колёсных пар при применении съёмных регулировочных элементов в соединениях частей тележки 18-100.

Практическая ценность и реализация работы. Практическое использование уточнённого алгоритма модификации грузовых вагонов позволило освоить переоборудование цистерн - цементовозов в цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов в промышленных масштабах. Разработанные съёмные регулировочные элементы в соединениях частей тележек 18-100 успешно прошли эксплуатационные испытания на цистернах и обеспечили повышение их ресурса и снижение трудоёмкости технического обслуживания и ремонта. Внедрение методики адресного упреждающего технического обслуживания цистерн в транспортных компаниях «М.СБ» и «СТ» позволило в два раза повысить безогцепочный пробег вагонов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно - технических советах и конференциях: в Департаменте вагонного хозяйства МГ1С (1999 - 2002г.г.), на IITC управления Горьковской дороги (2002г.), НПК Октябрьской дороги (2002г.), на научных семинарах кафедры «Вагоны» и НИЛ «Динамика вагонов» ПГУПС (2003г.), на Международной конференции «Подвижной состав XXI века» в Санкт-Петербурге (2003г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одной монографии и шести печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, приложения и изложена на 119 странице машинописного текста. Список использованных источников насчитывает 70 наименований.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Морчиладзе, Илья Геронтьевич

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 5

1. Анализ систем технического обслуживания грузовых вагонов выявил, что использующаяся в СНГ система текущего обслуживания и ремонта грузовых вагонов требует модернизации путём придания ей свойств большей адаптивности к различным условиям эксплуатации с учётом реального технического состояния вагонов.

2. Транспортным компаниям целесообразно организовать дополнительную систему технического сервиса, которая обеспечила бы предотвращение внеплановых отцепок от поездов в текущий ремонт, что является важным фактором повышения экономической эффективности транспортного обслуживания потребителей.

3. Разработанная методика адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей грузовых вагонов для транспортных компаний позволяет снизить количество внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт в три раза и улучшить качество транспортного обслуживания потребителей.

4. Оценочный расчёт экономической эффективности применения под модифицированными цистернами модернизированных тележек 18-100 показал, что годовая экономия составляет более 7 тыс. дол. США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км.

Заключение

Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований по модификации конструкции и технического обслуживания вагопа-цистерны в условиях транспортной компании позволил констатировать следующее.

1. Проведённый анализ конструктивных особенностей разных типов цистерн явился основой для формирования обобщённой схемы этого виды подвижного состава и алгоритма модификации цистерн, с экономически обоснованными затратами.

2. Выполненная модификация цистерны-цементовоза в цистерну для перевозки светлых нефтепродуктов и проведённые исследования её технических характеристик выявили следующее:

- проверочный расчёт прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек установил, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм.» и может быть рекомендована к эксплуатации. Однако для обустройства котла нижним сливным устройством, он должен быть усилен постановкой шпангоутов в районе люка-лаза;

- экспериментальные испытания на статическую прочность подтвердили предыдущий вывод, а сопоставление значений расчётных и экспериментальных величин напряжений выявило расхождение не более 15%;

- испытания цистерны на ударную прочность при расчётном количестве циклов соударений не выявили повреждений котла и элементов его крепления к раме вагона. Цистерна была рекомендована к эксплуатации на путях МГ1С.

3. Анализ основных неисправностей, возникающих при эксплуатации цистерн на тележках 18-100 явился основой для разработки уточнённой методики контроля ходовых частей грузовых вагонов при их ремонте и техническом обслуживании в эксплуатации. Применение этой методики позволяет анализировать реальную работоспособность элементов ходовых частей и устанавливать рациональные циклы их ремонта и технического обслуживания.

4. Эксплуатационные испытания модифицированных цистерн позволили установить закономерности возникновения неравномерного износа колёсных пар из-за: перекоса их установки в буксовых проёмах боковых рам, неперпендикулярности надрессорной балки боковым рамам и угловой установки последних на буксовые узлы, что способствовало разработке регулировочных элементов для модернизации тележек 18-100 в условиях транспортной компании.

5. Разработанные и испытанные регулировочные элементы для модернизации тележки 18-100 (регулируемый скользун и буксовая накладка), а также стенд для проверки правильности монтажа тележки повышают её работоспособность и снижают трудоёмкость технического обслуживания и ремонта вагонов.

6. Разработанная и апробированная методика адресного упреждающего обслуживания ходовых частей цистерн для транспортных компаний позволяет снизить количество внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт и улучшить транспортное обслуживание потребителей.

7. Оценочный расчёт экономической эффективности применения под модифицированными цистернами модернизированных тележек 18-100 показал, что годовая экономия составляет более 7 тыс. дол. США на один вагон при пробеге в 100 тыс. км.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Морчиладзе, Илья Геронтьевич, 2003 год

1. Абрамов А.П. Повышение эффективности использования грузовых вагонов. -М.: Транспорт, 1967. 57с.

2. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. — М.: Трансжелдориздат, 1961. 382с.

3. Астахов П.Н. Сопротивление движению железнодорожного подвижного состава.-М.: Транспорт, 1966. 178с.

4. Бороненко Ю.П. Исследование влияния инерционных и геометрических характеристик цистерн на их ходовые качества: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. к.т.н./БИТМ.-Брянск, 1977. 19с.

5. Бороненко Ю.П., Третьяков А.В., Сорокин Г.Е. Расчёт узлов вагонов на прочность МКЭ. Учебное пособие и руководство к использованию учебным пакетом программ. Л.:ЛИИЖТ, 1991. - 39с.

6. Вагоны/Л.А.Шадур и др. М.: Транспорт, 1980. - 439с.

7. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. РД 24.050.37 90.

8. Варава В.И. Прикладная теория амортизации транспортных машин.-Л.:Изд-во ЛГУ, 1986. 188с.

9. Вершинский С.В. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1991. - 360с.

10. ГОСТ 16504 81 «Испытания и контроль качества продукции».

11. ГГребен-'Юк П.Т. и др. Тяговые расчеты: Справочник. М.: Транспорт, 1987.-272с.

12. Гриб В.В. Метод прогнозирования ресурса узлов трения. Надёжность и контроль качества, 1979, №4. - с 21 - 23.

13. Джост Jl., Шофилд Дж. Экономия энергии с помощью трибологии: Технико — экономическое исследование. Трение и износ. 1982, т.З, №2, с.356-366.

14. М.Дудкин Е.П. Экспериментально теоретические основы выбора параметров ходовых частей вагонов промышленных железных дорог: Автореф. дис. на сосиск. уч. степ, д.т.н. - СПб.:ЛИИЖТ, 1991.-55с.

15. Железные дороги мира 1991-2003 г.

16. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. — 382с.

17. Ивашов В.А., Орлов М.В. Вагонное хозяйство. Учебник .- Екатеринбург. : Изд-во УрГапс, 1998.-205с.\

18. Игнатенков Г.И. Создание комплекса специализированных вагонов на основе метода адаптативного конструирования: Дис. на соиск.уч.степ. д.т.н-СПб.: ПГУПС, 200.-408с.

19. Инструкция по ремонту тележек грузовых вагонов. РД 32 ЦВ 052-99 от 21.05.199.-87 с.

20. Инструкция по осмотру, ремонту и освидетельствованию колёсных пар. ЦВ 3429-76. -87с.

21. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками. 3-ЦВРК-2001.-106 с.

22. Карпов Б.М. Некоторые вопросы методики выбора оптимальных параметров грузовых вагонов.- М.:Транспорт,1972.-с20-26.

23. Конструирование и рассчёт вагонов/Под ред. В.В. Лукина.- М.:УМК МПС России,200.-731с.

24. Котуранов В.Н. и др. Нагруженность элементов вагонов.-М.:Транспорт, 1991.-238 с.

25. Лукинский B.C. и др. Логистика автомобильного транспорта.- М.: Финансы и статистика , 2002.-280 с.

26. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и новой техники на железнодорожном транспорте. М.: МПС Nr-32672 от 30 ноября 1962 г.

27. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте .- М.: МПС РФ, приложение к указанию МПС от 31.09.1998 г. NB-1024У.-123 с.

28. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно технического прогресса на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1991 г.

29. Методические указания по определению экономической эффективности капитальных вложений и технических решений в транспортном строительстве.-М.: Оргтрансстрой, 1974.-124с.

30. Морчиладзе И.Г., Додонов А.В. Методика контроля размеров элементов тележки 18-100 при ремонте и эксплуатации.-СПб.: «ОМ-Пресс», 2003.-64с.

31. Морчиладзе И.Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании.-СПб.: «ОМ-Пресс», 2003. 158 с.

32. Николайчук В.Е. Логистика. СПб:Питер, 2002.-160с.

33. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). -М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.-317с.

34. Новые специализированные вагоны за рубежом. М.:НИИ ИНФОРМтяжмаш, 1977. №5-77-37

35. Орлов А.П. и др. Сопротивление движению вагонов от стрелочных переводов и кривых. М.: Вестник ВНИИЖТа, 1969, №8. - с.44-47

36. Орлов В.Н. Экономическая эффективность ускорения оборота грузового вагона. Труды ХИИТ, вып. XXVII. Трансжелдориздат, 1958г. 36 с.

37. ОСТ 32.55-96 «Система испытаний подвижного состава. Требования к составу, содержанию, оформлению и порядку разработки программ и методик испытаний и атгестации методик испытаний».

38. Отчёт о НИР: «Теоретические, экспериментальные исследования по выявлению причин повышения износа гребней колесных пар грузовых вагонов.» М.: ВНИИЖТ, 1995.-57с.

39. Правила техники безопасности и производственной санитарии при техническом обслуживании и ремонте вагонов. ЦВ/64 М.: Транспорт, 1992.-86с.

40. Г1етров Г.И. Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути: Автореферат дис. на соиск. уч. степени д.т.н.: М.: МИИТ, 2000. - 48с.

41. Приказ Министра путей сообщения РФ «О Федеральном железнодорожном транспорте» от 7.09.1995 № 13Ц.

42. Прочность и безопасность подвижного состава железных дорог / под ред. А.Н. Савоськина/- М.: Машиностроение, 1997.-288с.

43. Расчёт вагонов на прочность / Под ред. Л.А. Шадура/ М.: Машиностроение, 1978. - 432с.

44. Расчёт грузовых вагонов на прочность при ударах /Под ред. Е.П. Блохина./ М.: Транспорт, 1989.-223с.

45. Розин А.А. Метод конечных элементов. Л.: Энергия, 1971. - 241с.

46. Ромен Ю.С. и др. Пути снижения повреждаемости тележек грузовых вагонов / Ж.д. транспорт, вып.З. 1999. - С23-25.

47. РД 24.050.37-95 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества» ГосНИИВ, 1995. -102с.

48. Себестоимость железнодорожных перевозок. Под ред. В.Н.Орлова.-М.гТранспорт. 1965. 112 с.

49. Сендеров Г.К., Поздина Е.А. Совершенствование системы ремонта грузовых вагонов/Ж.д. транспорт. 1999. -№12, - с.61-66

50. Сенько В.И. Совершенствоание организации технического обслуживания и текущего ремонта грузовых вагонов на полигоне железной дороги. -Гомель: БелИИЖТ, 1986.-46с.

51. Сенько В.И., Чернин И.Л., Бычек И.С. «Техническое обслуживание вагонов. Организация ремонта грузовых вагонов в депо». Учебное пособие Гомель: БелГУТ, 2002 - 371 с.

52. Скиба И.Ф. Организация, планирование и управление на вагоноремонтных предприятиях. М.: Транспорт, 1978.-343с.

53. Смехов А.А. Введение в логистику. М.: Транспорт, 1993. - 112с.

54. Смехов А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка. М.: Транспорт, 1998.- 120с.

55. Соколов М.М. и др. Динамическая нагруженность вагона. М.: Транспорт, 1981. - 206с.

56. Соколов М.М. и др. Измерение и контроль при ремонте и эксплуатации вагонов. М.: Транспорт, 1991.-157с.

57. Соколов М.М. Диагностирование вагонов М.: Транспорт, 1990. - 197с.

58. Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок. -М.: Труды ВНИИЖТа, вып. 545, 1975.-102с.

59. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов: Справочное пособие. М.: Издательство стандартов, 1996.-215с.

60. Степанов Л.А. и др. Улучшение использования подвижного состава железных дорог. М.: Транспорт, 1975.-63с. . •

61. Столярова Т.А. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и внедрения новой техники. Учебное пособие. -СПб.:ЛИИЖТ, 1965.-35с.

62. Страковскй И.И. Сопротивление вагонов при скатывании с горки в зимнее время. М.:Трансжелдоиздат, 1952.-129с.

63. Технология вагоностроения и ремонта вагонов / Под. ред. B.C. Герасимова М.: Транспорт, 1988. - 381с.

64. Типовой технологический процесс технического обслуживания грузовых вагонов. М.: ТК234, ПК БЦВ МПС, 1996. - 34с.

65. Транспортная логистика / Под ред. Л.Б. Миротина. М.: Транспорт, 1996. -211с.

66. Устич П.А. и др. Надёжность рельсового нетягового подвижного состава. М.: ИГ «Вариант», 1999. - 416с.

67. Хусидов В.Д. и др. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1991.-360 с.

68. Цистерны: Справочное пособие / В.К. Губенко, А.П. Никодимов, Г.К. Жилин и др. -М.: Транспорт, 1990.-151с.

69. Шпак А.Н. Вагоны зарубежных железных дорог. М.: Трансжелдориздат, 1956.-237с.

70. Яковлев В.Ф. и др. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. -М.: Транспорт, 1990,-279с.