Бібліографічний опис:
Метрологічне забезпечення у локомотивному господарстві, а також вагове господарство у залізничній галузі повинні розвиватися та вдосконалюватися, що дозволить забезпечити безпеку руху залізничного транспорту.
Ключові слова : метрологічне забезпечення на залізничному транспорті, система розвішування локомотивів.
На сьогоднішній день одним із безпечних, зручних методів комунікації між містами, регіонами, країнами світу є залізничний транспорт. Залізничний транспорт призначений для перевезення пасажирів та різних вантажів. В Україні – володарці однієї з найбільш протяжних мереж залізниць у світі – головним представником цієї галузі є Відкрите акціонерне товариство «Українські залізниці» (ВАТ «РЗ»).
Залізничний комплекс Компанії має особливе стратегічне значення для України. Він служить сполучною ланкою єдиної економічної системи, забезпечує стабільну діяльність промислових підприємств, своєчасну доставку життєво важливих вантажів до найвіддаленіших куточків країни і є найдоступнішим транспортом для мільйонів громадян у частині приміського сполучення.
Відкрите акціонерне товариство «Українські залізниці» входить до світової трійки лідерів залізничних компаній, що визначається такими факторами:
обсягами вантажних та пасажирських перевезень;
високим фінансовим рейтингом;
розвиненою науково-технічною базою;
проектними та будівельними потужностями;
значним досвідом міжнародного співробітництва.
Технічні характеристики ВАТ «РЗ»
Найменування
Значення
Експлуатаційна довжина залізниць
Протяжність електрифікованих ліній
Частка у вантажообігу транспортної системи України
Частка в пасажирообороті транспортної системи України
Парк рухомого складу
Вигляд
Кількість, тис.
Вантажні локомотиви (електровози та тепловози)
Вантажні вагони всіх типів*
Маневрові локомотиви (тепловози)
Пасажирські локомотиви (електровози та тепловози)
Пасажирські вагони далекого прямування
Пасажирські вагони приміських поїздів
Місія компанії ВАТ «РЖД» полягає в ефективному розвитку конкурентоспроможного на українському та світовому ринках транспортного бізнесу, а отже, в ефективному виконанні завдань національного залізничного перевізника вантажів, пасажирів та власника залізничної інфраструктури загального користування.
Головні цілі діяльності Компанії – забезпечення потреб держави, юридичних та фізичних осіб у залізничних перевезеннях, роботах та послугах, що надаються залізничним транспортом при безумовному забезпеченні безпеки руху.
Діяльність залізничного транспорту загалом контролюють державні органи:
1) Міністерство транспорту України (Мінтранс РФ);
2) Міністерство промисловості та торгівлі України (Мінпромторг РФ);
3) Росстандарт (Федеральне агентство з технічного регулювання та метрології);
4) Росжелдор (Федеральне агентство залізничного транспорту);
5) Федеральна служба з нагляду у сфері транспорту (Ространснагляд).
Вони здійснюють такі функції державного регулювання:
Міністерство транспорту України розробляє державну політику та питаннянормативно-правового регулювання у сфері аеронавігаційного обслуговування користувачів різного виду транспорту, у тому числі залізничного, та забезпечення транспортної безпеки.
Ространснагляд та Росжелдор належать до підвідомчих органів виконавчої влади Мінтрансу. Ространснагляд є федеральним органом виконавчої влади, що здійснює функції з контролю та нагляду у сфері залізничного та іншого транспорту, а також функції нагляду за забезпеченням транспортної безпеки.
Росжелдор (Федеральне агентство залізничного транспорту) – федеральний орган виконавчої, здійснює функції з надання державних послуг, управлінню державним майном, і навіть правозастосовні функції у сфері залізничного транспорту.
Міністерство промисловості та торгівлі України розробляє державну політику та забезпечує нормативно-правове регулювання у сфері промислового та оборонно-промислового комплексу, а також у галузі технічного регулювання. Підпорядковане йому Федеральне агентство з технічного регулювання та метрології здійснює Федеральний державний метрологічний нагляд та інші види діяльності із забезпечення єдності вимірів.
До основних правових документів, що регулюють метрологічну діяльність ВАТ «РЗ», належать Федеральні закони «Про технічне регулювання» [3]; «Про забезпечення єдності вимірів» [4]; «Про залізничний транспорт в Україні» [5]. Набули чинності Технічні регламенти Митного союзу «Про безпеку залізничного рухомого складу» [6], «Про безпеку інфраструктури залізничного транспорту» [7]; "Про безпеку високошвидкісного залізничного транспорту" [8].
Як нормативні документи застосовуютьсядокументи ВАТ «РЗ»: Положення про метрологічну службу ВАТ «РЗ» [9], стандарти організації ВАТ «РЗ»: «Система калібрування засобів вимірювань у ВАТ «РЗ» [10], стандарти організації (СТО) з метрологічного забезпечення ВАТ «РЗ» », Угода про взаємодію між Росстандартом та ВАТ «РЖД» [11].
Організація діяльності метрологічної служби у ВАТ «РЖД» загалом представлена на рис. 1.
На сьогоднішній день у ВАТ «РЖД» діють 16 центрів метрології, парк засобів вимірювань становить: 1 872 375 одиниць. До них відносяться засоби вимірювань, що застосовуються у сервісних локомотивних та ремонтних депо, при ремонті та обслуговуванні колійного господарства, а також на тяговому рухомому складі та інших господарствах ВАТ «РЗ».
Мал. 1. Організація діяльності метрологічної служби у ВАТ «РЗ»
Вимоги зазначених вище технічних регламентів [6–8] є обов'язковими при проектуванні (включаючи пошуки), виробництві, будівництві, монтажі, налагодженні, прийманні та введенні в експлуатацію об'єктів інфраструктури високошвидкісного залізничного транспорту, будівництво яких закінчено, а також при оцінці відповідності продукції. У технічному регламенті «Про безпеку залізничного рухомого складу» [6] говориться, що залізничний рухомий склад включає:
2) мотор-вагонний рухомий склад та його вагони;
3) пасажирські вагони локомотивної тяги (далі – пасажирські вагони);
4) вантажні вагони;
5) спеціальний залізничний рухомий склад.
На локомотиві застосовуються різні типи засобів вимірювань: засоби вимірювання електричних величин, теплотехнічних та тиску, які підлягають калібруванням у Дорожніх центрах метрології.
Засоби вимірювання з локомотивів обслуговуються ввідповідно до термінів калібрування, регламентованих нормативною документацією.
На всі види ремонту та технічного обслуговування локомотива є посібники з ремонту та посібники з експлуатації.
Локомотив під час ремонту піддається певній кількості випробувань та регламентованим видам контролю якості ремонту.
Одним з таких елементів контролю є розважування локомотивів, яка проводиться на розважальній станції. Система розважування призначена для визначення осьового навантаження та коліс тягового рухомого складу (ТПС) на рейки, що безпосередньо впливає на безпеку руху складу.
На сьогоднішній день на Свердловській залізниці виконується поточний ремонт електровозів ТР-3 (при досягненні 600 тис. км. пробігу) відповідно до нормативної документації. Одним з елементів контролю ремонту ТР-3 є розважування локомотива на розважальній станції.
У зв'язку з тим, що відбувається збільшення парку локомотивів, і в експлуатацію надходять нові локомотиви типу 2ЕС6, 2ЕС10, актуальна розробка більш досконалих систем розвішування електровозів, що дозволить забезпечити високу точність процесу, якість вимірювань, скоротити час на здійснення процесу розвішування та забезпечення технічної незалежності системи.
Коректне зважування та отримання точних даних системи розважування дозволять вирішити низку важливих завдань, у тому числі:
- Своєчасно виявити та відрегулювати положення локомотива щодо горизонту, що дозволить мінімізувати ризик перекидання на небезпечних ділянках рейкової колії.
- Значно знизити знос бандажів і збільшити ресурс зносу колісних пар, оскільки при нерівномірному розподілі навантаження бандажі колісних пар сточуються нерівномірно, що тягне за собоюдодаткові витрати на обточування бандажів колісних пар та обслуговування локомотива загалом.
- Зменшити ступінь руйнування верхньої будови колії.
На сьогоднішній день існує кілька типів вагонних ваг: механічні, тензометричні та електронні.
Вагонні ваги, встановлені на залізниці, важко застосовувати для зважування локомотивів, у зв'язку зі складністю та масштабністю їх монтажу.
Монтаж вагонних вагів проводиться на фундаментній підставі, тоді як розвішування локомотива необхідно проводити на канаві для обслуговування локомотива. Локомотив має бути знеструмленим, що можливо реалізувати на території цеху. При виникненні необхідності регулювання пружин, локомотив піднімають на домкратах, щоб вивільнити візок.
Все перераховане вище підкреслює необхідність розробки та впровадження нових видів ваг для використання в локомотивному господарстві.
Існуючі види розвішування локомотивів досить трудомісткі: час розважування однієї секції локомотива займає від 3-6 годин, що значно знижує продуктивність.
Сьогодні найчастіше використовують для розвішування локомотивів дорогі вагонні ваги типу ВД-30 виробництва компанії ТОВ «Авітек-Плюс». Монтаж здійснюється шляхом заміни рейок існуючого шляху вимірювальні рейки з тензоизмерительными елементами.
Ми пропонуємо простішу по монтажу та експлуатації, низьку за собівартістю і більш відповідну за технічними характеристиками конструкцію системи розвішування локомотивів. Схема розташування датчиків у рейці наведено на рис. 2.
Принцип дії запропонованої системи. У системі використовуються конічні тензометричні датчики пружної деформації. Для зважування кожного колеса передбачені відрізки рейки завдовжки1000 мм, в які вмонтовані два конічні датчики. Кожен відрізок вважається незалежною ваговою системою.
Відстань між центрами двох колісних пар у візку локомотива становить 3000 мм, між сусідніми ваговими відрізками рейки – 2000 мм. Відстань між центрами колісних пар сусідніх візків ломотива 6400 мм, між ваговими відрізками – 5400 мм. Виходячи з цього, можна припустити, що вплив сусідніх ваговимірювальних відрізків рейки один на одного – мінімальний.
Похибка одного датчика системи становить ±100 кг; у припущенні про рівномірний розподіл похибки двох датчиків на одному відрізку рейки, їхня загальна похибка також не перевищить ±100 кг. Таким чином, похибка в колісній парі не перевищуватиме ±200 кг. За технічними вимогами різниця навантаження від коліс в одній колісній парі не повинна перевищувати 5 кН (або 500 кг). Отже, похибка ±200 кг є допустимою.
Мал. 2. Схема розташування датчиків у рейці
Довгий відрізок рейки – 1000 мм дозволяє виставляти колесо локомотива не точно по центру ваговимірювального відрізка рейки, а в певному діапазоні.
Максимальна межа вимірювань нашої системи сягає 320 тонн. Клас точності кожного датчика 0,5; Докладніші характеристики датчиків наведені в табл. 3.
Характеристики тензометричного датчика