раздел 2) является обеспечение их готовности к выполнению производственных и транспортных функций при минимальных затратах. Указанное требование может быть выполнено только при условии формирования реального по потребностям и оптимизированного по ресурсам комплексного плана ремонтно-путевых работ, а основополагающим вопросом является установление принципа управления.
Для управления содержанием таких сложных технических объектов, каким является железнодорожный путь, в мировой практике используют несколько принципиальных подходов: по ресурсу, по надежности и по фактическому состоянию [84, 196, 197].
Множество объектов путевой схемы А предприятия в процессе эксплуатации требуют проведения ремонта или планово-предупредительных работ текущего содержания. Включение в план ремонтно-путевых работ объекта и назначение работ Ва при использовании указанных принципов характеризуются следующими положениями.
При управлении по ресурсу предотказное состояние элементов пути характеризуется величиной пропущенного тоннажа, в зависимости от которой устанавливаются нормативы межремонтных сроков. В основу нормативов принимаются усредненные данные многолетнего опыта эксплуатации ж.-д. путей.
Формирование плана ремонта осуществляется в данном случае по следующей зависимости:
, (6.1)
где - дата последнего ремонта,
- наработка от последнего ремонта,
- нормативная наработка (ресурс) для назначения планируемого вида технического обслуживания,
- массив объектов путевой схемы () сходных по конструкции и условиям эксплуатации и имеющих одинаковый ремонтный цикл.
Управление по надежности не предусматривает установление для объекта эксплуатации фиксированного ресурса наработки, элементы пути должны эксплуатироваться до тех пор, пока интенсивность (частота) отказов не превысит установленный уровень. То есть критерием предотказного состояния является интенсивность отказов.
В этом случае план ремонта формируется по следующей зависимости:
, (6.2)
- фактическое количество отказов, по которым рассчитывается показатель надежности,
- уровень показателя надежности, при котором назначается планируемый вид технического обслуживания,
Н - массив объектов путевой схемы () с одинаковым предельным уровнем надежности.
При управлении по состоянию ресурс для технического объекта также не устанавливается. Характеристика предотказного состояния определяется значением параметров его фактического технического состояния. Элементы ж.-д. пути и путь в целом должны эксплуатироваться до тех пор, пока показатели его состояния находятся в пределах допусков, установленных нормативами содержания. При выходе одного или нескольких параметров пути за пределы нормативных допусков выполняются необходимые ремонтные работы. В данном случае формирование плана ремонта производится по следующей зависимости:
, (6.3)
где - фактическое значение k-го контролируемого параметра (k=1, 2, ..., n) в j-м сечении объекта а,
- предельное значение k-го параметра, при котором объект переходит из состояния в состояние .
Следовательно, для управления техническим содержанием ж.-д. путей по его фактическому состоянию необходим периодический контроль износа элементов верхнего строения и расстройств геометрических параметров пути, то есть диагностический мониторинг.
В зависимости от принятого принципа управления техническим содержанием ж.-д. путей, алгоритм формирования и оптимизации комплексного плана ремонтно-путевых работ включает следующие процедуры
1) , (6.4)
2) , (6.5)
3) , (6.6)
где - выполнение ремонтно-путевых работ на i-ом объекте;
- расчет следующей даты регламентного обслуживания по нормативам;
- включение i-го объекта в проект плана ремонтно-путевых работ;
П - план ремонтно-путевых работ, оптимизированный по ресурсам;
- составление оперативного плана ремонтно-путевых работ и определение сроков выполнения работ по i-му объекту;
- регистрация отказов элемента пути, определяющего выполнение ремонта;
- элемент, по которому оценивается критерий надежности (например рельсы);
- сравнение количества отказов с нормативной величиной;
- предельно допустимое число отказов элемента (одиночный выход рельсов в сумме за сок их службы, шт/км.);
- измерение износа элементов пути и расстройств геометрических параметров рельсовой колеи;
- периодичность проведения диагностического мониторинга;
- сравнение результатов измерений с нормативами содержания пути;
- предельно допустимая величина износа элемента или геометрического параметра рельсовой колеи, определяемая нормативами содержания пути.
На промышленном транспорте управление системой технического содержания ж.-д. путей традиционно осуществляется по нормативам ресурса наработки (формула 6.1) ?107, 145, 156?.
Специфической особенностью металлургических предприятий является значительное различие условий эксплуатации железнодорожных путей производственных переделов. Поэтому, даже в пределах одного предприятия имеет место значительная дифференциация ж.-д. путей по грузонапряженности (от 0,5-1,0 до 15-25 млн. ткм брутто на 1 км) и осевым нагрузкам (от 230 до 526 кН).
Сложившееся положение привело к необходимости установления в ремонтных нормативах 11 типов верхнего строения пути со сроком выполнения капитальных ремонтов, назначаемых по предельному износу рельсов, в диапазоне от 5 до 20 лет.
Исследования показали (разделы 1 и 2), что при таком многообразии эксплуатационных условий, годовой план ремонтно-путевых работ, формируемый по среднему ресурсу наработки (формула 6.4), не может адекватно отражать фактическое техническое состояние ж.-д. путей, основывается преимущественно на их субъективной оценке и подвергается корректировкам, в процессе которых заменяется более половины запл