Надежность буксовых узлов

    где – значение, определяемое по номограмме в зависимости от показателей степени, кривой  

                    усталости и коэффициента вариации  динамических напряжений в случае нормального

                    распределения динамических напряжений, ;

    – допустимый коэффициент запаса сопротивления усталости, 

       ,                                                          (3.1.3) 

где – среднее значение амплитуды от эксплуатационных нагрузок, ;

V_E  – коэффициент вариации амплитуд динамических напряжений, V_E=0,25;

– максимальная расчетная квантиль, ;

 – коэффициент вариации  предела выносливости для стальных отливок, ;

Подставляя  значения в формулу (3.4) получаем: 

    Подставляя  значения в формулу (3.3) получаем: 

    

 
 

    Подставляем значения в формулу (3.1) получаем: 

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3.2 Параметр потока отказов. 
 
 

    Показатель  «параметр потока отказов» используется для анализа, как вагона в целом, так и отдельных расчетных частей и входящих в них отдельных деталей, главным образом по фактическим эксплуатационным данным.

    Параметр  потока отказов в общем случае равен: 

                                                                         (3.2.1)

где – среднее удельное количество отказов вагонов каждого типа, расчетной части или деталей за расчетный период эксплуатации в данном случае – корпуса буксового узла;

 – средняя наработка вагона на расчетные части, а также этих деталей.

    С учетом разделения вагона на расчетные  части, а этих частей на отдельные  детали, параметр потока отказов вагона можно представить в виде: 

     ,                                                        (3.2.2) 

где – параметр потока отказов – ой расчетной части вагона;

– параметр потока отказов  ого элемента ой расчетной части. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3.3 Показатели долговечности 
 

    Долговечность буксового узла – свойство буксового узла сохранять работоспособное состояние до предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Долговечность конструкции вагона характеризуется временными показателями: «срок службы» или «технический ресурс». Различают назначенные показатели долговечности и фактические, наблюдаемые в эксплуатации.

    Для различных элементов конструкции  вагона показатели долговечности могут нормироваться и оцениваться либо, как продолжительность работы до планового ремонта, либо, как полный срок службы до замены элемента или списания вагона.

    Оценка  проектного срока службы корпуса  буксы по критерию усталостной долговечности при многоцикловом динамическом нагружении производятся по формуле: 

     ,                                                    (3.3.1)

    где B – коэффициент перевода календарного срока службы детали во время непрерывного

                движения;

     ,                                                                     (3.3.2)

    где – проектный среднесуточный пробег вагона, км;

           – средняя техническая скорость движения вагона, м/с;

    Показатели  ремонтопригодности включают в себя все затраты на техническое обслуживание и на плановые виды ремонта. В зависимости  от поставленной задачи, рассчитывают данные показатели на вес период до капитального ремонта, среднегодовые значения по формуле: 

                                              (3.2.3)

                                    (3.2.4)

    где – длительность ремонтного цикла;

, – длительность эксплуатации между техническими осмотрами и деповскими ремонтами (ТО и ДР);

, – наименование j^ой регламентной работы при ТО и ДР;

 – количество регламентных  работ при ТО и ДР;

, – трудозатраты j^ой работы при ТО и ДР;

  – параметр потока отказов буксового узла по i^ой неисправности подлежащие устранению при ТО;

n – количество наименований отказов, устраняемых в процессе ТО и ДР;

– удельное число i^ых отказов, подлежащих устранению при ДР;

 – длительность ремонтного  цикла. 

     4 Определение показателей надежности  корпуса буксового узла во  время 

        эксплуатации 
 

    На  испытании находятся деталей, время испытания год.

    Условимся, что отказы в процессе эксплуатации происходят в конце интервала или в пределах заданной наработки не произойдет ни одного отказа.

    1) Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением: 

                                                                        (4.1)

    где – число изделий в начале испытаний;

– число отказов за время  .

    2) Плотность распределения отказов изделий называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к первоначальному испытываемых изделий.

    Вероятностное определение:

                                                                           (4.2)

    Статическое определение:

                                                                            (4.3)

    где – число изделий, отказавших в интервале времени ;

    3) Интенсивность отказов называется отклонение числа отказавших изделий в единицу времени и среднему числу корпусов букс, исправно работающих в данный отрезок времени.

    Вероятностное определение: 

                                                                              (4.4)

    Статическое определение:

                                                                            (4.5)

    где – среднее число исправно работающих изделий в интервале ;

 – количество изделий, исправно работающих изделий в интервале ;

 – соответственно в начале  интервала  . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 4.1 Ведомость испытаний корпуса буксового узла 

    Результаты  вычисления по формулам 4.1, 4.2, 4.4 сведем в таблицу. 
 
 
 
 

    Таблица 4.2 – Результаты расчетов параметров надежности корпуса буксового узла 

 
 

    Строим  графики показателей надежности 

    

    Рисунок 4.2 – График зависимости частоты отказов во времени

     

    

    Рисунок 4.2 – График зависимости вероятности безотказной работы  во времени 

 

    Рисунок 4.3 – График зависимости вероятности  безотказной работы  во времени 

    Статистическая  оценка средней наработки на отказ  определяется по формуле: 

     ,                                                                   (4.6)

    

  мес

    Статистическая  оценка среднего времени восстановления определяется по формуле: 

                                                                         (4.7)

    где – суммарное количество времени нахождения корпуса буксы в ремонте;

   – количество изделий подлежащих восстановлению. 

    

мес 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    5 Разработка  мероприятий по повышению надежности  буксового узла 

    а) Конструкционные: повышение надежности за счет изменения конструкции буксового  узла.

    б) Технологические: обеспечение высокого уровня технологических процессов  производства и ремонта объектов. К этому направлению относятся упрочнение, применение современных материалов и оборудования.

    в) Эксплуатационные: снижение или ограничение  нагрузок действующих в процессе эксплуатации на буксовый узел. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Библиографический список