Надежность

НАДЁЖНОСТЬ — характеризует качество стационарных и передвижных техн. средств и объектов. На ж.-д. транспорте к таким средствам относятся пути, здания станц. строений и вокзалов, мосты, тоннели и др. искусств. сооружения, путевые и строительные машины, подвижной состав, контактная сеть и объекты систем автоблокировки, энергоснабжения и др. Н. определяет свойства этих объектов, их способность выполнять свои функции, сохраняя во времени значения эксплуатац. показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям работы, и обеспечивая безопасность при эксплуатации. Н. является комплексным свойством, сочетающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации на разл. стадиях рассматриваются отд. его свойства или их совокупность, анализируется его состояние для своевременного предупреждения сбоев в работе, отказов. Разработаны и применяются на практике разл. методы определения состояния техн. средств и способы предупреждения их отказов. Особенно важно оценивать безотказность техн. средств, связанных с движением и безопасностью пассажиров (подвижной состав, средства сигнализации, путевые машины и т. п.). Наиболее опасными в этих случаях являются внезапные отказы. Такие отказы в подвижном составе чаще всего происходят из-за образования усталостных трещин, в средствах автоматики и телемеханики — из-за выхода из строя электронных элементов, реле и т. п., в пути — из-за дефектов рельсов и рельсовых скреплений, неправильного их положения в результате сверхнормативного износа, в тормозных системах — из-за нарушений воздушной магистрали, в контактной сети — вследствие обрыва проводов, поломки опор, разрушения изоляторов и т. п. Способы обнаружения дефектов с целью предупреждения отказов основываются, напр., иа методах дефектоскопии, широко применяемых при осмотрах пути, осей колёсных пар, бандажей и др. элементов подвижного состава. Эти способы используют при текущем содержании и осмотрах во время ремонтов этих объектов. На ж.-д. транспорте действует система планово-предупредит. ремонтов, в к-рой для определ. группы объектов установлены оптим. интервалы во времени для проведения осмотров и выполнения очередного текущего обслуживания или ре-монта. Кроме того, в каждом конкретном случае для предупреждения внезапных отказов разработаны индивидуальные способы защиты, выявления износа или возможности выхода из строя. Напр., для определения состояния букс подвижного состава служат приборы обнаружения аварийно нагретых (перегретых) букс (ПОНАБ), установленные на обочине пути и осуществляющие контроль букс при движении поезда. Такая проверка позволяет избежать преждеврем. разрушения шеек осей колёсных пар, следить за смазкой буксовых подшипников. Наблюдение за постепенным отказом, прямо связанным с износом трущихся пов-стей (буксовых подшипников, деталей автосцепки, приводов, рельсов и их элементов и т. п.), позволяет достаточно точно прогнозировать небольшой интервал времени, в к-рый следует ожидать такого отказа. Изучение вероятности безотказной работы, оцениваемой коэф. надёжности, позволяет определить запас Н. для нек-рых несущих узлов локомотивов, мостовых конструкций, пути и др. Запас Н. зависит от запаса прочности конструкции, её износостойкости, способности сопротивляться коррозии и т. п. Работоспособность объекта в целом за весь период его эксплуатации оценивают показатели долговечности, к-рые определяют ресурс, или срок службы, устанавливаемый по результатам осмотров объекта в ходе его ремонтов, при техн. обслуживании. Как правило, назначаемые для замены или ремонта деталь, узел, агрегат конструкции не достигают своего предельного состояния по работоспособности и могут ещё выполнять свои функции. Целью ремонтов является поддержание заданной долговечности до выхода объекта из строя и, следовательно, предупреждение аварийного состояния. К потере работоспособности может привести нарушение сохраняемости изделия, напр. при неправильной транспортировке, хранении, нежелат. воздействиях, перегрузке. Несоблюдение этих условий также приводит к потере работоспособности. Единств. объектом системы электроснабжения ж. д., не обеспеченным резервом, является контактная сеть. На время выхода её из строя прерывается движение ЭПС на линии, т. е. нарушается график движения поездов, происходит сбой в работе дороги. Отказы контактной сети зависят от её конструкции, качества монтажа её элементов, правильности эксплуатации, а также от условий взаимоействия контактной сети и ЭПС. Характерными видами отказов являются: пережог провода; обрывы проводов и тросов; нарушения изоляции; повреждения опор, элементов контактной подвески и др. Велика также доля отказов, вызванных сходом контактного провода с токоприёмника, из-за нарушений вертик. габарита подвески, нарушения регламентир. порядка управления ЭПС и др. внеш. причин (гололёд, ветер и т. п.). На электрифицир. участках с целью обеспечения бесперебойности движения стре-мятся повысить показатели долговечности и ремонтопригодности элементов контактной сети и конструкций ЭПС, для этого применяют разл. методы контроля, в т. ч. аппаратурой, установл. в вагонах-лабораториях, осуществляют плановые осмотры и ремонты, оснащают районы контактной сети и дистанции электроснабжения совершенным оборудованием, восстановит, средствами (гололёдоочистители, устр-ва для очистки изоляторов, изолирующие вышки и т. п.). На всех объектах ж.-д. транспорта изучение физики отказов ведётся с применением разл. методов исследования таких свойств, как прочность, усталость, износостойкость, ползучесть, коррозионная стойкость и др. Для конкретных случаев и объектов используют соответствующие средства и способы исследований, напр., при изучении контактных напряжений в рельсах выявляется влияние на их появление разл. включений, термич. обработки, изменения состава металла. Для трансп. объектов важным фактором является применение в разл. системах электронных и микропроцессорных элементов, требующих высокой степени Н. Поэтому при определении Н. объекта в целом выясняется Н. его отд. элементов. Исследования таких изделий основываются на применении матем. моделей, т. н. имитационного метода моделирования и др. В результате исследования определяют зависимость между показателями Н. отд. элементов и Н. объекта в целом, закреплению результатов исследований служит проведение разл. видов испытаний как отд. элементов, так и всего объекта. Испытания на Н. проводят на этапах разработки опытного образца и при его серийном изготовлении. Для повышения Н. на стадии проектирования изделий для ж.-д. транспорта предусматривают использование улучшенных материалов; разрабатывают принципиально новые конструктивные решения; выбирают оптимальные рабочие режимы; применяют новые технологии, методы контроля и др. В период изготовления необходимым условием обеспечения Н. является соблюдение технологии; использование разл. способов улучшения качества материалов, в т. ч. упрочнения деталей, применение прогрессивных способов их соединения, эффективных методов контроля качества технол. операций и изделий, проведение ресурсных испытаний и т. п. Во время эксплуатации к факторам, позволяющим соблюдать осн. свойства Н., относятся обеспечение заданных условий и режимов работы изделия, проведение своеврем. осмотров с целью назначения ремонта и замены отд. узлов или деталей, осуществление профилактич. контроля, предупреждающего выход объекта из строя, отказ, потерю работоспособности и т. п. Задачи обеспечения Н. на транспорте становятся сложнее в связи с внедрением систем автоматизир. контроля и вычислит, техники, использованием робототехники и пр. На ж.-д. транспорте вопросы Н. приобретают большое значение в связи с интенсификацией его работы, увеличением статич. нагрузки на ось и повышением скоростей движения, что приводит к ужесточению требовании безопасной и надёжной эксплуатации верхнего строения пути, подвижного состава, контактной сети, устр-в автоматики, телемеханики, вычислит, техники, сигнализации и связи.