Разработка метода оценки остаточного срока службы пассажирского вагона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Лагутин Сергей Викторович

• Лагутин Сергей Викторович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Лагутин Сергей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. 1 Инфраструктура вагонного хозяйства

1.2 Исследование системы обслуживания и ремонта пассажирских вагонов

1.2.1 Исследование системы технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов в России

1.2.2 Системы технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов

в других странах

1.3 Анализ отказов пассажирских вагонов и их элементов

1.4 Обзор литературы по оценке остаточного срока службы элементов

вагона

1.5 Выводы по 1 разделу

2 МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО СРОКА СЛУЖБЫ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНА НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

2.1 Методологическая основа задачи оценки остаточного ресурса деталей пассажирского вагона

2.2 Агрегаты и узлы пассажирского вагона, воздействующие на безопасность движения

2.3 Древовидная модель надежности пассажирского вагона

2.4 Блок-схема надежности пассажирского вагона

2.5 Определение надежности системы в целом

2.6 Модели надежности системы

2.6.1 Экспоненциальная модель надежности

2.6.2 Модель надежности Рэлея

2.7 Выводы по 2 разделу

3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

3. 1 Метод определения остаточного срока службы пассажирского вагона

3.2 Характерные отказы пассажирского вагона

3.3 Параметры определения остаточного срока службы пассажирского

вагона

3.4 Исходные параметры для определения остаточного срока службы пассажирского вагона

3.4.1 Исходные параметры для элементов с экспоненциальной моделью надежности

3.4.2 Исходные параметры для элементов с моделью надежности Рэлея

3.5 Порядок определения параметров надежности пассажирского вагона

3.6 Выводы по 3 разделу

4 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

4.1 Оценка остаточного ресурса пассажирского вагона

4.2 Методика оценки параметра безопасности пассажирского вагона

4.3 Виды технического обслуживания и ремонта

4.4 Методика расчета потребности пассажирских вагонов в плановых ремонтах

4.5 Выводы по 4 разделу

5 ПРИМЕР РАСЧЕТА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО СРОКА СЛУЖБЫ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

5.1 Определение вероятности безотказной работы каждого узла (системы) элементов

5.1.1 Определение вероятности безотказной работы элементов узла (системы) А

5.1.2 Определение вероятности безотказной работы элементов узла (системы) В

5.1.3 Определение вероятности безотказной работы элементов узла (системы) С

5.1.4 Определение вероятности безотказной работы элементов узла (системы) В

5.1.5 Определение вероятности безотказной работы элементов узла (системы) Е

5.2 Выводы по 5 разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода оценки остаточного срока службы пассажирского вагона»

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт играет важную роль в экономике Российской Федерации. Он обеспечивает стабильную деятельность промышленных предприятий, своевременный подвоз жизненно важных грузов в самые отдаленные уголки страны, а также является самым доступным транспортом для миллионов граждан.

Согласно данным официального сайта ОАО «РЖД» количество перевезенных пассажиров за январь - март 2024 года составляет 281,3 млн. пасс., что на 5,4 % больше за аналогичный период в 2023 году.

ОАО «РЖД» входит в мировую тройку лидеров железнодорожных компаний. Это определяют следующие факторы:

- огромные объемы грузовых и пассажирских перевозок;

- высокие финансовые рейтинги;

- квалифицированные специалисты во всех областях железнодорожного транспорта;

- большая научно-техническая база;

- проектные и строительные мощности;

- значительный опыт международного сотрудничества.

Актуальность темы исследования. В Российской Федерации железнодорожный транспорт осуществляет 26,4 % пассажирооборота всех перевозок внутри страны на сегодняшний день. Для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте такого большого количества перевозок необходимы предприятия, которые в первую очередь осуществляют технический контроль вагонов, а затем производят ТО и Р.

Проведение планового технического обслуживания и ремонта существенным образом влияет на безопасность и эффективность работы подвижного состава железнодорожного транспорта.

Техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р) имеет огромную разветвлённую сеть взаимосвязанных компонентов, которые включают в себя

железнодорожные пути, подвижной состав, ж/д оборудование, систему нормативных актов, протоколов и документов и другое. Помимо этого, вагонное хозяйство также имеет сложную разветвлённую структуру, благодаря которой происходит координация движений всех элементов, входящих в нее для осуществления безотказной работы всей системы.

На сегодняшний день в вагонном хозяйстве можно выделить собственников железнодорожных составов и пассажирских депо. Депо, которые осуществляют ремонт вагонов, также модернизировали свою форму. Для наращивания эффективности работы, объемов перевозки пассажиров, увлечения скорости подвижного состава, уменьшения времени обслуживания и простоев пассажирских вагонов происходило пересмотрение и видоизменение структуры проведения ТО и Р.

Ремонт, техническое обслуживание, а также выявление неисправностей осуществляется в железнодорожном депо. В структуре проведения ТО и Р подвижного состава на железнодорожном транспорте актуальной и важной темой для исследования является выявление периодичности и наполнения выполнения ТО и Р.

Необходимо учесть, что агрегаты вагонов, у которых выполняется частичный ремонт, не закреплены за этим самым вагоном, что делает возможным учащение случаев установки деталей с одного вагона на другие. Из -за этого получатся, что в новом пассажирском вагоне могут оказаться детали со старого вагона, но вагон, который подлежит утилизации может иметь большое количество новых деталей с другого вагона, который был произведен относительно недавно.

В связи с этим вопрос, связанный с изменением метода оценки срока службы пассажирского вагона и его агрегатов, становится актуальным. Работа представляет с собой исследование и определение метода аналитического обоснования срока службы пассажирского вагона, его ремонта и технического обслуживания в зависимости от условий эксплуатации исследуемого объекта, от фактического ресурса (остаточного) элементов конструкции исследуемого объекта, и от его общего технического состояния.

Степень разработанности темы. Тема, посвященная исследованию в области разработки методики оценки остаточного срока службы вагона, имеет

огромную ценность и значимость на сегодняшний момент. Вместе с этим данной теме посвящено огромное количество исследований и работ. Немалый вклад в эти исследования железнодорожного транспорта внесли Деркач Б.А., Иванов А.А., Вучечич И.И., Ивашов В.А., Вологдина Л.Б., Кочнов А.Д. Коссов В.С., Митюхин В.Б., Костенко Н.А., Устич П.А., Орлов М. В. И другие.

Немаловажный вклад по изучению данного вопроса и проблемы железнодорожного транспорта внести многочисленные изобретатели и ученые, как Серенсен С.В., Садыхов Г.С., Когаев В.П., Болотин В.В. и другие.

Системой технического обслуживания и ремонта в машиностроении также занимался Колегаев Р.Н. Помимо всего прочего по данной проблематике проводились научные исследования и работы в исследовательских институтах ВНИКТИ, ВНИИЖТ и ОАО НИИТКД.

Объект исследования. Объектом исследования данной работы является пассажирский вагон со сроком эксплуатации 40 лет.

Цель и задачи исследования. Целью данного исследования является усовершенствование методики определения остаточного срока службы конструкции пассажирского вагона в зависимости от его фактического технического состояния, зависящее от условий и среды эксплуатации вагона, от остаточного ресурса элементов конструкции, с целью уменьшения закупки парка машин подвижного состава.

Для достижения целей производится решение таких задач, как:

- проводится исследование существующей системы технического обслуживания и ремонта исследуемого объекта;

- проводится исследование отказов деталей исследуемого объекта;

- проводится исследование узлов и деталей конструкции исследуемого объекта для определения наиболее значимых с точки зрения безопасности и надежности деталей;

- проводится исследование существующих методик остаточного срока службы узлов и деталей конструкции исследуемого объекта;

- проводится разработка метода оценки остаточного срока службы пассажирских вагонов, имеющих срок эксплуатации 40 лет с момент выхода с

завода и подлежащие списанию;

- разработать модель оценки остаточного срока службы пассажирского вагона, в зависимости от его фактического технического состояния, зависящее от условий и среды эксплуатации вагона, от остаточного ресурса элементов конструкции;

- обоснование задачи расчётных параметров системы технического обслуживания и ремонта пассажирского вагона, со сроком эксплуатации в 40 лет;

- разработка метода расчётной периодичности проведения диагностики для контроля состояния пассажирских вагонов;

- разработка метода прогнозирования периодичности проведения диагностики пассажирского вагона с учетом времени устаревания с момента продления срока службы.

Научная новизна диссертационной работы представлена в следующем:

- разработка методики оценки остаточного срока службы пассажирского вагона в зависимости от района и условий эксплуатации техники, в зависимости от возраста и остаточного ресурса его деталей;

- моделирование методики оценки параметра безопасности исследуемого объекта, в зависимости от степени и интенсивности эксплуатации элементов конструкции исследуемого объекта;

- оценка узлов и деталей исследуемого объекта, главным образом влияющие на безопасность движения исследуемого объекта, входящие в состав подвижного состава;

- разработка метода расчёта остаточного срока службы исследуемого объекта, а также его узлов и деталей с целью выявления необходимости и полноты проведения ТО и Р.

Теоретическая ценность диссертационной работы определяется такими аспектами, как:

- выявление и анализ существующих перспектив в области развития технического обслуживания и ремонта вагона с увеличенным сроком службы;

- определение метода оценки элементов исследуемого объекта, в зависимости от возраста исследуемого вагона и ресурса его составных частей.

Практическая значимость работы представляет собой следующие аспекты:

- определение сроков и длительность проведения диагностических работ пассажирских вагонов с учётом остаточного ресурса его деталей, пробегу вагона и среды дислокации подвижного состава;

- оценка остаточного ресурса пассажирского вагона с вышедшим сроком службы (40 лет с момента постройки);

- возможность увеличения количества пассажирских вагонов и их сроков эксплуатации.

Методология и методы исследования. Для достижения задач, указанных выше, была проведена работа с использованием методов:

- оценки остаточного срока службы деталей (помимо классических), включающих в себя вероятностную модель отказов узлов и деталей исследуемого объекта;

- создание блок-схем для наиболее важных с точки зрения безопасности и надежности узлов и деталей конструкции исследуемого объекта наряду с созданием древовидной модели всей конструкции исследуемого объекта;

- задействованы статистические данные при моделях отказа экспоненциальной модели надежности (ЭМН) и модели надежности Рэлея (МНР).

Положения, выносимые на защиту:

- метод оценки остаточного ресурса деталей конструкции исследуемого объекта, которые наибольшим образом связаны с надежностью и безопасностью эксплуатации объекта (пассажирского вагона);

- моделирование метода оценки остаточного срока службы исследуемого объекта;

- метод определения периодичности, длительности и трудоемкости проведения глубоких диагностик исследуемого объекта, в зависимости от состояния его составляющих;

- метод аналитического обоснования параметров системы ТО и Р исследуемого объекта, остаточного срока службы объекта, который зависит от условий и длительности эксплуатации техники, от возраста и остаточного ресурса узлов и элементов исследуемого объекта.

Степень достоверности приведенных результатов. Достоверность

приведенных результатов работы подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов расчётов и испытаний, а также результатами экспериментальных исследований, проводимых проектно -конструкторско-технологическим бюро пассажирского комплекса ОАО «РЖД».

Апробация результатов. Главные положения работы обсуждались и докладывались в научно-технических конференциях и на научных семинарах кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» Российского университета транспорта с 2020 по 2024 г.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ И СЛЕДОВАНИЯ 1.1 Инфраструктура вагонного хозяйства

Для стабильного функционирования железнодорожной системы существует комплект технических и технологических средств и сооружений, которым является железнодорожная сеть. Для того, чтобы железнодорожная система не имела многочисленные повторяющиеся структуры, но была полностью функциональна, а ее элементы помимо координирования взаимодополняли друг друга, она была поделена на следующие компоненты:

- система технического и материального снабжения;

- система управления;

- техническая база.

Вагон - это главный элемент всей железнодорожной транспортной системы, благодаря которым осуществляется перемещение грузов и пассажиров. Сам по себе этот компонент малофункционален, поэтому требует организации обслуживающей инфраструктуры вагонного хозяйства.

Весь комплекс эксплуатационных процессов от запуска на линию до подготовки к транспортировки и консервации осуществляется специальными сооружениями, диспетчерскими постами и дополнительным оборудованием.

Если раннее производственные процессы в железнодорожной инфраструктуре осуществлялись преимущественно неавтоматизированным способом, то сегодня функциональные задачи в сфере обслуживания зачастую перекладываются на машинные системы. Самые современные, а также крупные организации организуют железнодорожные грузоперевозки при помощи постоянным контроля посредством механизированных систем. Успешно применяются и цифровые способы обеспечения коммуникации, которые увеличивают эффективность взаимодействия между разными элементами инфраструктуры вагонного хозяйства.

Основной, а также основополагающей функцией железнодорожного транспорта является транспортировка грузов и пассажиров на небольшие и большие расстояния, обеспечивая высокую надежность и безопасность перевозок.

Надежность и безопасность перевозок обеспечивается в первую очередь надежностью и безопасностью подвижного состава, железнодорожного полотна и инфраструктуры, непосредственно контактирующей и участвующей в перевозке.

Вагонная инфраструктура состоит из множества элементов, среди которых выделяют главные:

- обслуживающие объекты;

- вспомогательные объекты;

- линейные объекты;

- коммуникационные объекты.

К линейным объектам относят пункты подготовки вагонов, где производят техническое обслуживание и ремонт вагонов. Помимо этого, к ним относятся мастерские и промывочные сооружения.

К группе коммуникативных объектов относят часть вагонной инфраструктуры, отвечающей за цифровую аппаратуру для передачи данных, за телефонную и радиосвязь. Эти объекты хозяйства только обеспечивают организацию и взаимодействие производственных процессов.

К вспомогательным и обслуживающим объектам относятся сооружения, представляющие с собой котельные, технические, очистные, бытовые сооружения и др.

К группе, в основу которых входит проведение ТО и Р принадлежат:

- вагоноремонтный завод - это предприятие промышленного типа, относящее к комплексу по осуществления модернизации и ремонта вагонов. К функциям этого комплекса также относится и изготовление колесных пар и их запчастей;

- пункт подготовки подвижного состава к перевозкам - это то технический комплекс, главной задачей которого является проведение пуско-наладочных работ и профилактических операций, заключающиеся в проведение мелкого ремонта;

- пункты техобслуживания вагонов необходимы для диагностирования неисправностей и дальнейшего его;

- контрольно-технические пункты также необходимы для проведения ТО.

Эффективность производства технологических процедур на территории

депо зависит от расположения зданий и цехов, где производятся ремонтные работы. Для минимизации технологического времени разработаны следующие положения, обеспечивающие наименьшие временные и трудовые затраты для проведения ТО и Р:

- продуманное взаимное расположение зданий;

- принцип компактности и рационализации;

- принцип единства административно-бытовых зданий;

- на территории пассажирского вагонного депо должны соблюдаться правила санитарно-технической и пожарной безопасности согласно своду правил «Инфраструктура железнодорожного транспорта» СП 153.13130.2013.

Во главе инфраструктуры вагонного хозяйства располагается управляющее звено, которое обеспечивает исправность состояния парка, его сооружений, технических средств, а также координацию его технологических процессов и работ.

На рисунке 1.1 представлен пример оптимизированной планировки территории вагонного депо.

1 - площадка для утиля; 2 - угольный склад; 3 - котельная; 4 - служебно-технический; 5 - мастерские; 6 - вагоноремонтный цех; 7 - деревообделочный цех; 8 - склад лесоматериалов; 9 - главный магазин тележек; 10 - подзарядная аккумуляторов; 11 - круги для поворота тележек; 12 - трансформаторная подстанция; 13 - компрессорная; 14 - хранилище ГСМ; 15 - парк колесных пар и тележек; 16 - хранилище смазки; 17 - концепропиточное отделение Рисунок 1.1 - Пример планировки территории вагонного депо

Данная планировка позволяет минимизировать технологическое время ТО и Р железнодорожного транспорта, что в последующую очередь увеличивает производительность данного вагонное депо без уменьшения качества проводимого ТО и Р.

1.2 Исследование системы обслуживания и ремонта пассажирских вагонов

1.2.1 Исследование системы технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов в России

Основную значимость имеют следующие виды технического

обслуживания и ремонтов пассажирских вагонов:

- техническое обслуживание - ТО;

- текущий ремонт - ТР;

- деповской ремонт - ДР;

- капитальный ремонт - КР.

Ремонт и техническое обслуживание вагонов классифицируются на виды, согласно [1].

1.2.2 Системы технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов в других странах

За рубежом система ТО зависит от режимов использования машины, массовой характеристики поезда, скорости следования, специализации подвижного состава и интенсивности пополнения парка. Проведение технического обслуживания и ремонта часто осуществляют сторонние предприятия.

В США имеются две организации, связанные с использованием и ремонтом железных дорог - это Американская ассоциация железных дорог (ААЖД), а также Федеральная железнодорожная администрация (ФЖА). В этом разделении ААЖД проводит разделение, которым должны соответствовать все типы существующих вагонов. ФЖА в свою очередь использует планово-предупредительную систему технического обслуживания и ремонта вагонов, которая обеспечивает большую надежность и безопасность по сравнению с деятельностью ААЖД.

Согласно стандартам, пассажирские и грузовые вагоны в зависимости от условий эксплуатации бывают двух категорий. У вагонов первой категории ТО и Р осуществляется раз в 7 лет после производства вагона, затем через 2 года. КР производится только в середине срока службы вагона. Для вагонов второй категории, к которой относятся более интенсивно эксплуатируемые вагоны, техническое обслуживание и ремонт производится с учетом показателя пробега. На сегодняшний день в США не существует единой системы технического ТО и Р.

Парк вагонов АО «Германские железные дороги» составляет порядка 175 тыс. вагонов, что сказывается на финансовых затратах по их содержанию. Главной целью и задачей немецкого акционерного общества является сокращение парка вагонов, а вместе с этим и разработка более усовершенствованного способа проведения ТО и Р, который будет обеспечивать высокую надежность и безопасность подвижного состава наряду с высоким пробегом вагонов.

В Японии подвижной состав железных дорог производят следующие компании: «Hitachi», «Kawasaki» и «Kinki Sharyo». Изменения в периодичности проведения технического обслуживания связывают с внедрением механизации, автоматизации и информатизации в производство. Ремонт пассажирских и грузовых вагонов в Японии зависит от условий эксплуатации подвижного состава [2].

В Гонконге для облегчения и повышения качества планирования ТО и Р разработана система обслуживания подвижного состава (САММ). Электронная база данных позволяет обеспечить пользователя полной и всесторонней информацией для составления оперативных и перспективных планов ремонтных работ [3].

Для оценки достаточной усталостной прочности в Минделе Исследовательский центр в течение 3 месяцев проводит усталостные испытания ответственных элементов и узлов необходимых вагонов, результатом которого является получение заключения [3].

Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

- планово-предупредительный метод является самый перспективный;

- периодичность и трудоемкость проведения ТО и Р зависит от условий эксплуатации подвижного состава;

- большое значение уделяется усовершенствование либо конструкции вагонов, либо способов проведения ТО и Р.

1.3 Анализ отказов пассажирских вагонов и их элементов

Все технические средства, в том числе и пассажирские вагоны во время своей эксплуатации могут находиться в таких состояниях, как:

- исправном;

- неисправном;

- работоспособном;

- неработоспособном;

- предельном.

Исправное состояние (исправность) - это состояние исследуемого объекта, при котором его параметры соответствуют КД и НТД.

Работоспособное состояние (работоспособность) - это состояние объекта, при котором основные параметры соответствует требованиям не только конструкторской документации (КД), но и научно -технической документации (НТД). В противном случае объект является неработоспособным.

Если, к примеру, у пассажирского вагона имеется небольшая вмятина или нарушено лакокрасочное покрытие, то вагон является неисправным, но работоспособным, потому что данная неисправность не влияет на его работоспособность.

Предельное состояние - это состояние объекта, при котором дальнейшая его эксплуатация недопустима. Предельным состоянием объекта также является состояние, когда восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Переход объекта в предельное состояние влечет за собой временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта. Предельные отклонения бывают нескольких видов.

Если исследуемый объект временно прекращает свою эксплуатацию, то его необходимо ремонтировать. Утилизация или списание объекта являются окончательным прекращением эксплуатации исследуемого объекта.

Например:

- превышение допустимого пробега исследуемого объекта без выполнения ремонтных работ;

- толщина обода колеса менее 40 мм;

- содержание трещин, изломов либо уменьшение на 10 % от энергоемкости поглощающего аппарата.

Характерными признаками нарушения работоспособности пассажирского вагона являются:

- наличие пластической деформации и потеря устойчивости элементов конструкции;

- наличие усталостных разрушений несущих элементов рамы и ходовых тележек вследствие многократных динамических нагрузок;

- ослабление соединений элементов конструкции рамы и ходовых тележек;

- наличие коррозионного износа более 30 %;

- наличие механического износа несущих элементов рам более 20 %.

Критическое состояние - это состояние объекта, эксплуатация которого

может привести к травмированию и гибелей людей.

Основными временными понятиями надежности пассажирского вагона являются:

- наработка;

- ресурс;

- срок службы;

- время восстановления;

- срок сохраняемости.

Наработка - это продолжительность и объём работы объекта. В качестве наработки изделия могут выступать различные параметры:

- пробег вагона;

- пассажиро-поток;

- пассажиро-километры;

- число периодов для каких-либо изделий;

- другое.

Различают наработку до отказа и наработку между отказами.

Наработка до отказа - это наработка изделия от начала использования до момента появления первичного отказа.

Наработка между отказами - это наработка изделия между отказами. К примеру, наработка на отказ пассажирского вагона составляет 46000 км либо 105 дней.

Ресурс - это суммарная наработка элемента от начала использования до предельного состояния. Ресурсы подразделяются на такие виды:

- остаточный;

- назначенный;

- технический;

- полный;

- доремонтный;

- послеремонтный;

- межремонтный.

Назначенный ресурс - это суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация изделия должна быть прекращена вне зависимости от его технического состояния.

Остаточный ресурс - это суммарная наработка изделия от момента контроля изделия до его предельного состояния.

Доремонтный ресурс - это наработка изделия от начала эксплуатации до первого деповского или капитального ремонта.

Послеремонтный ресурс - это наработка изделия после последнего деповского или капитального ремонта.

Полный ресурс - это суммарная наработка изделия от начала эксплуатации до его предельного состояния.

Технический ресурс - это запас возможной наработки изделия.

Срок службы - это календарная продолжительность изделия от начала его эксплуатации до предельного состояния.

Время восстановления - это продолжительность восстановления работоспособного состояния изделия.

Срок сохраняемости - это календарная продолжительность хранения изделия, в течение которого все параметры изделия находятся в заданных пределах.

Назначенный срок хранения - это календарная продолжительность хранения изделия, при достижении которой хранение этого изделия должно быть прекращено вне зависимости от его технического состояния.

Отказ изделия - потеря способности изделия выполнять заданные функции. Отказ возникает вследствие изменения его параметров из-за внешнего или внутреннего воздействия либо его старения. Основными причинами отказа пассажирских вагонов и их элементов являются:

- конструкционные;

- технологические;

- эксплуатационные;

- механические, физические и химические процессы.

К основным процессам, которые снижают работоспособность элементов пассажирского вагона и приводящие к отказам, являются:

- усталостное разрушение деталей вследствие воздействия динамических нагрузок. К данному виду разрушения можно отнести детали ходовых частей вагона, автосцепные устройства и другие;

- коррозионное разрушение деталей возникает вследствие химического или электрохимического воздействия окружающей среды. К таким разрушениям предрасположены в первую очередь кузова пассажирских вагонов;

- пластическая деформация возникает при перегрузках и ударения изделий. К таким деформациям можно отнести следующие примеры: изменение геометрии

траектории катания обода колеса, изменение формы геометрии валов и осей и другое;

- изнашивание трущихся поверхностей деталей возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся поверхностей. Около 80 % отказов вагонов происходит именно из -за износа трущихся деталей. К данному виду можно отнести колесо - тормозная колодка, пара таких сопрягаемых деталей, как пятник вагона - подпятник тележки и другое;

- механическое повреждение деталей возникает вследствие попадания в изделие посторонних предметов, высоких динамических нагрузок, аварийных ударов и другое. К данному виду повреждения можно отнести наружные и внутренние трещины изделий, вмятины, пробоины, задиры и обломы изделий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лагутин Сергей Викторович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Лапшин В. Ф. Техническое обслуживание и ремонт пассажирских вагонов : учеб. - метод. пособие / В. Ф. Лапшин, К. М. Колясов - Екатеринбург: УрГУПС, 2010. - 40 с. - Текст : непосредственный.

2 Новая магистраль : [сайт]. - Япония, 2010 - URL: http://www.nihon.lv/japan/id/55 (дата обращения: 08.05.2024). - Текст : электронный.

3 Захарова Т. В. Подвижной состав: ремонт и техническое обслуживание вагонов/ учеб.-метод. пособие/ Т. В. Захарова, С. М. Васильев, Р. И. Чернин -М-во трансп. и коммуникаций Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. -Гомель, БелГУ-34 с. - ISBN 978-985-554-476-1 - Текст : непосредственный.

4 Мажидов, Ф. А. Оценка остаточного срока службы грузового вагона с учетом его технического состояния: дисс.... канд.техн.наук 05.22.07. Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация, Москва, РУТ, 2016. - 162 с.

5 Дубровин, В. И. Методы оценки остаточного ресурса изделий (Обзор) / В.И. Дубровин, В.А. Клименко; - Москва : Математические машины и системы. -2010. - №4. - 162 с. - Текст : непосредственный.

6 Патент. № 2215280 Российская Федерация, МПК G01N3/00 Способ оценки остаточного ресурса : № 2002113318/28 : заявл. 21.05.2002 : опубл. 27.10.2003/ А. В. Котелкин, А. Д. Звонков, А.В. Лютцау - заявитель А. В. Котелкин, А. Д .Звонков, А.В. Лютцау / Бюл. - №30 от 27.10.2003. - С8. : ил. -Текст : непосредственный.

7 Котелкин, А. В. Применение метода рентгеновской дифрактометрии для оценки состояния элементов конструкции авиационной техники. / А.В. Котелкин, А. Д. Звонков, А. В. Лютцау, Д. Б. Матвеев, И. Г. Роберов. - Москва : Техника воздушного флота (ТВФ). - 2012. - № 4. - 21 с. - Текст : непосредственно.

8 Муравьев, В. В работы по продлению срока службы литых деталей тележек с использованием метода акустической эмиссии / В. В. Муравьев -Москва : Вагоны и вагонное хозяйство. - 2014. - №4. - 32 с. - Текст : непосредственный.

9 Муравьев, В. В. Диагностирование литых деталей тележек грузовых вагонов / В. В. Муравьев - Москва : В мире неразрушающего контроля. - 2006. -№ 4. - 78 с. - Текст : непосредственный.

10 Протопов, А. Л. Размер трещины и живучесть боковой рамы тележки /

A. Л. Протопов - Москва : Вагоны и вагонное хозяйство. - 2012. - №2. - 32 с. -Текст : непосредственный.

11 Смирнов, В. А. Оценка остаточного ресурса узлов и деталей подвижного состава по результатам неразрушающего контроля / В. А. Смирнов, В. Ф. Кузнецов - Москва : В мире неразрушающего контроля. - 2008. - №1 (39). -76 с. - ISSN: 1609-3178 - Текст : непосредственный.

12 Баженов, Ю. В. Прогнозирование остаточного ресурса конструктивных элементов автомобилей в условиях эксплуатации / Ю. В. Баженов, М. Ю. Баженов : ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет» : Владимир : Фундаментальные исследования. - 2015. - № 4 - С. 16 с. - ISSN: 1812-7339 -Текст : непосредственный.

13 Стрельников, В. П. Оценка остаточного ресурса на основе измерения диагностических параметров / В. П. Стрельников : Москва: Сетевой электронный научный журнал «СИСТЕМОТЕХНИКА». - 2003. - № 1. - 7 с. - Текст : электронный.

14 Нормы для расчёта и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). ГОСНИИВ -ВНИИЖТ : Москва - 1996. - 318 с. -Текст : электронный.

15 Донченко, А. В. Прогнозирование остаточного ресурса ходовых частей подвижного состава, исчерпавших свой ресурс / А. В. Донченко, Л. С. Ольгард, С.

B. Бондарев, Л. Г. Волков - ГП «Украинский научно-исследовательский институт вагоностроения» : Наука та прогресс транспорту. - 2007. - № 15-83 с. -ISSN: 1993-9175 - Текст : непосредственный.

16 Алшехаби, С., Непараметрическая оценка среднего остаточного ресурса стареющих изделий / С. Алшехаби, Г. С. Садыхов - Надёжность и качество: Труды Международного симпозиума. - 2007. - 10 с. - ISSN: 2220-6418 - Текст : непосредственный.

17 Боев, С. Ф. Теоретические и методологические основы оценок

остаточного ресурса изделий / С. Ф. Боев, В. П. Савченко, Г. С. Садыхов - Москва : Наукоемкие технологии. - 2013. - № 9. - 21 с. - ISSN: 1999-8465 - Текст : непосредственный.

18 Болотин, В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций / В. В. Болотин. - Москва : Машиностроение, 1984. - 311 с. - Текст : непосредственный.

19 Садыхов, Г. С. Основы оценок остаточного ресурса изделий. / Г. С. Садыхов, В. П. Савченко, О. В. Елисеева - Вестник МГТУ им Н. Э. Баумана : Естественные науки. - 2011. - № SPEC. - 83 с. - Текст : непосредственный.

20 Серенсен, С. В. Долговечность деталей машин с учётом вероятности разрушения при нестационарном переменном нагружении. / С. В. Серенсен, В. П. Когаев - Вестник машиностроения. - 1966. - № 1. - С. 3-6. - Текст : непосредственный.

21 Серенсен, С. В. Несущая способность и расчёты деталей машин на прочность / С. В. Серенсен, В. П. Когаев, Р. М. Шнейдерович - Москва: Машиностроение, 1975. - 488 с. - Текст : непосредственный.

22 Стрельников, В. П. Определение ожидаемой остаточной наработки при DM-распределении / В. П. Стрельников - Математичш машини i системи. - 2000. - № 1. - 94 с. - Текст : непосредственный.

23 Стрельников, В. П. Оценка остаточного ресурса объектов на основе данных об отказах в процессе эксплуатации / В. П. Стрельников - Тяжёлое машиностроение. - 2004. - № 1. - 11 с. - Текст : непосредственный.

24 Нормируемые показатели надежности пассажирских вагонов локомотивной тяги. ВНИИЖТ, - М. 2006. - 75 с. - Текст : непосредственный.

25 Руководство по техническому диагностированию специального подвижного состава с целью продления срока службы : Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта, - М. 2008. - 106 с. - Текст : непосредственный.

26 Ефремов, А. А. Теория надежности / А. А. Ефремов, - Томский политехнический университет. - 2015. - 83 с. - Текст : непосредственный.

27 Лагутин, С. В. Метод определения остаточного срока службы пассажирского вагона на основе статистических данных / С. В. Лагутин, Д. Г. Евсеев - Москва : Транспортное машиностроение. — 2024 № 2. — 56 с. - ISSN 2074-9325 - Текст : электронный.

28 Лагутин, С. В. Метод определения статистических данных для расчета остаточного срока службы пассажирского вагона / / С. В. Лагутин, Д. Г. Евсеев -Москва : Наука и техника транспорта. — 2023. — №4. — 45 с. - ISSN: 2074-9325 - Текст : электронный.

29 Очирхуу, Д. Оценка остаточного ресурса и продление сроков службы пассажирских вагонов УБЖД / Д. Очирхуу - Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. : Монгольский государственный университет науки и технологии - 2014. - № 3. - 97 с. - ISSN: 1813-9108 - Текст : непосредственный.

30 Лагутин, С. В. Оценка технического состояния пассажирского вагона и рекомендации по определению его остаточного ресурса С. В. Лагутин, Д. Г. Евсеев, А. С. Шинкарук - Москва : Известия Транссиба. — 2023. — № 2(54). — 49 с. - Текст : электронный.

31 Стрельников, В. П. Оценка остаточного ресурса на основе измерения диагностических параметров / В. П. Стрельников - Москва: Сетевой электронный научный журнал «СИСТЕМОТЕХНИКА». - 2003. - № 1. - 7 с. - Текст : электронный.

32 Донченко, А. В. Прогнозирование остаточного ресурса ходовых частей подвижного состава, исчерпавших свой ресурс / А. В. Донченко, Л. С. Ольгард, С. В. Бондарев, Л. Г. Волков - ГП «Украинский научно-исследовательский институт вагоностроения» : Наука та прогресс транспорту. - 2007. - №15 - 83с. -ISSN: 1993-9175 - Текст : непосредственный.

33 Алшехаби, С., Непараметрическая оценка среднего остаточного ресурса стареющих изделий / С. Алшехаби, Г. С. Садыхов - Надёжность и качество: Труды Международного симпозиума. - 2007. - 10 с. - Текст : непосредственный.

34 Боев, С. Ф. Теоретические и методологические основы оценок остаточного ресурса изделий / С. Ф. Боев, В. П. Савченко, Г. С. Садыхов - Москва

: Наукоемкие технологии. - 2013. - № 9. - 21 с. - ISSN: 1999-8465 - Текст : непосредственный.

35 Серенсен, С. В. Несущая способность и расчёты деталей машин на прочность / С. В. Серенсен, В. П. Когаев, Р. М. Шнейдерович - Москва: Машиностроение, 1975. - 488 с. - Текст : непосредственный.

36 Нормируемые показатели надежности пассажирских вагонов локомотивной тяги. ВНИИЖТ, - М. 2006. - 75 с. - Текст : непосредственный.

37 Руководство по техническому диагностированию специального подвижного состава с целью продления срока службы : Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта, - М. 2008. - 106 с. - Текст : непосредственный.

38 Ефремов, А. А. Теория надежности / А. А. Ефремов, - Томский политехнический университет. - 2015. - 83 с. - Текст : непосредственный.

39 Мажидов, Ф. А. К оценке показателей надёжности элементов вагонов / А. А. Иванов, Ф. А. Мажидов - Труды пятнадцатой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». - Москва : МИИТ, - 2014. - II-29 с. - ISBN: 978-5-7876-0241-8 - Текст : непосредственный.

40 Мажидов, Ф. А. Определение остаточного срока службы элементов вагонных конструкции на основе статических данных / А. А. Иванов, Ф. А. Мажидов - Москва : Труды X Международной научной-практической конференции «TransMech-Art-Chem». - Москва: МИИТ, - 2014. - I-64 с. - Текст : непосредственный.

41 Мажидов, Ф. А. Применение научного метода к моделированию программы PROCAST / А. А. Иванов, Ф. А. Мажидов - Москва : Межвузовский сборник научных работ аспирантов и молодых учёных Журнал «Наука, Техника, Человек». - 2014. - № 6. - 22 с. - ISBN 978-5-86311-986-1 - Текст : непосредственный.

42 Митюхин, В. Б. Повышение эффективности вагонного хозяйства на основе использования новых информационных технологий: / В. Б. Митюхин -Москва: Миит - 2002. - 131 с. - Текст : непосредственный.

43 Михлин, В. М. К вопросу определения оптимального межремонтного срока службы узла или агрегата машины / В. М. Михлин - Москва : Труды ГОСНИТИ. - 1964. - № 4. - 111 с. - ISSN 2587-6864 - Текст : непосредственный.

44 Мишарин, А., Информатизация - важнейшее средство повышения эффективности работы отрасли / А. Мишарин - Железнодорожный транспорт. -1999. - № 9. - 19 с. - Текст : электронный.

45 Мотовилов, К. В. Технология производства и ремонта вагонов: учеб. для вузов ж.-д. трансп. / К. В. Мотовилов, В. С. Лукашук, В. Ф. Криворудченко, А. А. Петров - Москва : Маршрут, 2003. - 382 с. - ISBN: 5-89035-107-9 - Текст : непосредственный.

46 Орлов, М. В. Вагонное хозяйство, организация технического обслуживания и ремонта вагонов: / М. В. Орлов, Н. Ф. Сирина - Екатеринбург: 2002 - 47 с. - Текст : непосредственный.

47 Патрик, Т. Амин. Порядок допуска грузовых вагонов на сеть железных дорого северной Америки / Амстед рейл. Москва. 2016. - 37 с. - Текст : непосредственный.

48 Петухов, Р. М. Методика экономической оценки износа и сроков службы машин / Р. П. Петухов - Москва: Экономика, 1965. - 168 с. - Текст : непосредственный.

49 Решетов, Д. Н. Надёжностьмашин / Д. Н. Решетов -Москва: Машиностроение, 1988. - 288 с. - ISBN 5-03-001746-1-Текст : непосредственный.

50 Савоськин, А. Н. Надёжностьдеталей при постепенных отказах, вызванных накоплением усталостных повреждений / А. Н. Савоськин, Е. В. Сердобинцев - Москва : Надёжность и контроль качества. -1986. - № 11. - 13 с. - Текст : непосредственный.

71 Савоськин, А. Н. Надёжность несущих деталей подвижного состава при усталостных повреждениях / А. Н. Савоськин, Е. В. Сердобинцев - Москва : Вестник ВНИИЖТ. - 1984. - № 7. - 33 с. - Текст : непосредственный.

72 Савоськин, А. Н. Прогнозирование надёжности несущих деталей при внезапных отказах / А. Н. Савоськин, В. В. Франц - Москва : Проблемы прочности, - 1984. - № 6. - 103 с. - Текст : непосредственный.

73 Савоськин, А. Н. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог / А. Н. Савоськин - Москва : Машиностроение, 1990. - 288 с. -Текст : непосредственный.

74 Сакеев, А. И. Итоги работы вагонного хозяйства в 2014 году / А. И. Сакеев - Вагоны и вагонное хозяйство. - 2015. - № 1. - 2 с. - Текст : непосредственный.

75 Селиванов, А. И. Основы теории старения машин / А. И. Селиванов -Москва : Машиностроение, 1964. - 408 с. - Текст : непосредственный.

76 Стародубцева, С. А., Прогнозирование остаточного ресурса конструкции деталей машин / С. А. Стародубцева, А. С. Гусев - Москва : Известия Московского государственного технического университета МАМИ. -2012. - № 2. - 355 с. - ISSN: 2074-0530 - Текст : непосредственный.

77 Токарев, Г. Г. Рациональные сроки службы автомобилей / Г. Г. Токарев

- Москва: Автотрансиздат, 1962. - 79 с. - Текст : непосредственный.

78 Третьяков, А. В. Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации / А. В. Третьяков - Санкт-Петербург: ОМ-Пресс, 2004. - 348 с. -Текст : непосредственный.

79 Фаерштейн, Ю. О. Надёжность вагонов: информационное обеспечение / Ю.О. Фаерштейн - Москва: ж.-д. Транспорт. - 1983. - № 5. - 34 с. - Текст : непосредственный.

80 Фишбейн, Ф. И. Методы оценки надёжности по результатам испытаний / Ф. И. Фишбейн - Москва : Знание. -1973. - 97 с. - Текст : непосредственный.

81 Черкашин, Ю. М. Оценка остаточного ресурса ходовых частей подвижного состава после длительного периода эксплуатации / Ю. М. Черкашин, Т. П. Северинова, С. Е. Петраков, В. Н. Меркурьев - Вестник ВНИИЖТ. - 2000. -№ 7. - 30 с. - Текст : электронный.

82 Lopez, J. R. Техническое обслуживание высокоскоростных поездов в Испании. /J. R. Lopez, M. Hofmann - Железные дороги мира. - 2011. - № 1. - 12 р.

- ISSN: 0321-1495 - Текст : электронный.