Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НАУКА


Версия для печати
Обсудить в форуме

«КОЛЕСО-РЕЛЬС» - сложная техническая система

Одной из традиционно серьезнейших проблем, от успешного решения которой зависит эффективность качества, надежности и безопасности функционирования железных дорог, является решение проблемы «КОЛЕСО-РЕЛЬС». Предлагаем вниманию наших читателей статью по этому сложному вопросу, авторами которой являются известные специалисты по вопросам безопасности: Константин Васильевич Фролов – академик Российской Академии наук (РАН), директор Института Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (ИМАШ РАН), президент Международного института безопасности сложных технических систем (МИБ СТС), член Общественной палаты Российской Федерации; Николай Андреевич Махутов – член-корреспондент РАН, вице-президент МИБ СТС, руководитель отдела ИМАШ РАН; Тараненко Геннадий Иванович – профессор, кандидат технических наук, ИМАШ РАН, эксперт по сертификации систем качества и производств (ССФЖТ RV. 01ЖТ.240016).

К.В. Фролов
Г.И. Тараненко (фото И. Максимова)
Н.А. Махутов (фото И. Максимова)
Как было опубликовано ранее в нашем издании (статья «ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ» – СЛОЖНАЯ ТЕХНОГЕННАЯ СИСТЕМА», в номере IV за 2005г.), национальные железнодорожные транспортные структуры, такие как железные дороги стран ЕС, ОАО «Российские железные дороги» и другие по своему целевому, структурному, промышленному, административному, экономическому, социальному и географическому наполнению безусловно относятся к категории одних из самых сложных глобальных техногенных систем (ЖД-СТГС), которые функционируют в мировом промышленном пространстве.

Менеджмент глобальных корпораций подобных ЖД-СТГС является сложнейшей проблемой, успех решения которой на современном научно-техническом уровне немыслим без применения унифицированного спектра технико-экономических оценок (критериев) эффективности качества производств, степени капитализации, рисков, надежности и безопасности корпорации в нестабильных внешних и внутренних рыночных условиях.

Одной из традиционно серьезнейших проблем, от успешного решения которой зависит эффективность качества, надежности и безопасности функционирования железных дорог, является решение проблемы «КОЛЕСО-РЕЛЬС».

Над решением этой проблемы уже много десятилетий работают практически все железные дороги мира, то есть эта проблема по своему содержанию носит интернациональный характер, и относительно ЖД-СТГС ее следует квалифицировать как сложную техническую систему «КОЛЕСО-РЕЛЬС» (КР-СТС).

КР-СТС состоит из двух сложных технических подсистем: колеса (К-СТПС) и рельса (Р-СТПС), являясь составной частью ЖД-ГТГС, обеспечивает, наряду с действующим комплексом сложных технических систем и подсистем, основное функциональное назначение – обеспечение условий перемещения и доставки пассажиров и грузов. Степень взаимной отлаженной гармоничной работы этих подсистем во взаимодействии с другими образующими обеспечивает Эффективность Качества, Надежности и Безопасности функционирования ЖД – СТГС.

Установить эмпирические, функциональные зависимости, определяющие функционирование подобных многомерных систем ЖД-СТГС, КР-СТС, подсистем К-СТПС и Р-СТПС не представляется возможным, так как аналитический анализ показывает, что между практическим содержанием этих понятий существуют синергетические связи, которые образуются в открытых СТС и СТПС при их взаимном влиянии, взаимодействии с окружающей средой, обмене энергией, информацией и т.д.

Кроме того, взаимная связь между переменными факторами, определяющими КР-СТС, характеризуется не только сложной многофункциональностью, но и взаимным влиянием на изменение вероятностных законов распределения каждой из случайных величин. Решение подобных задач предопределяет необходимость математических вероятностных методик, применяемых для анализа стохастических связей. Последнее в значительной степени осложняет анализ СТС, который должен быть основан на применении математических вероятностных законов случайных процессов. В качестве практических приемов установления закономерностей стохастических связей между факторами КР-СТС необходимо использовать основные методики теории корреляции. Установить степень кривизны регрессионных зависимостей и оценить состоятельность соответствующих коэффициентов связи.

Задача расчета исследуемых многомерных систем должна предусматривать ответ на самые важные вопросы – какова вероятность полученного результата в зависимости от величины доверительного интервала и какова величина риска принятия того или иного решения в зависимости от величины отклонения от центра распределения. Комплексность решения по вероятностно-статистической оценке должна предусматривать в первую очередь анализ наиболее значимых параметров в ранге их влияния на эффективность организации качества, надежности и безопасности функционирования КР-СТС и как следствие безопасность и эффективность движения на железных дорогах.

К сожалению, инжиниринговые методы анализа, расчета и оптимизации СТС и СТПС с привлечением теории случайных процессов не нашли практического развития, что в значительной степени снижает управляемость и эффективность функционирования подобных систем.

Конкурентные условия развития международного рынка перевозок предопределяют все более высокий уровень требования к росту скоростей и объемов перевозки грузов. Рост максимальных скоростей перевозок до 300 км/час и нагрузок на ось колесной пары до 25 т и более, в свою очередь выдвигает принципиально новый уровень требований к нормам безопасности, которые должны обеспечивать железнодорожная техника, технологии и условия эксплуатации. Не вызывает сомнения, что роль КР-СТС является одной из определяющих в обеспечении эффективности качественного, надежного и безопасного функционирования ЖД-СТГС в условиях столь экстремально высоких требований.

Организация эффективной и безопасной эксплуатации КР-СТС в условиях экстремально высоких скоростей и нагрузок требует дальнейшего совершенствования и развития методов решения основных практических задач, связанных с прогнозируемостью и управляемостью на базе всего спектра областей механики, вероятностных, стохастических методик теории случайных процессов.

Последнее не позволяет в полной мере прогнозировать окончательное решение проблем оптимизации, но, применяя принципиально новые инжиниринговые подходы, в сочетании с новейшими научными разработками принципов минимально-достаточной оптимизации СТС можно гарантировать конкретность решения основных задач прогнозирования и управляемости КР-СТС: т.е. добиться значительного улучшения условий эксплуатации и ремонта, контроля размерных цепей и калибровок, требований к точности профилей, соотношению механических свойств и сопротивлению износоусталостным повреждениям.

Переход от инжиниринговых методов анализа и решений к практической оптимизации условий эксплуатации КР-СТС возможен за счет рационального выбора и применения соответствующих технологий ремонта: шлифования, фрезерования, фрезерование плюс шлифование, с учетом комплекса многофункциональных параметров, определяющих конструкцию, материал и условия эксплуатации рельсового пути и колес экипажей.

Фундаментальные академические исследования путем корреляции расчетных и экспериментальных данных показали, что интенсивность накопления износоусталостных повреждений в условиях упруго-пластического контакта носит стохастический характер. При этом между средне-вероятностным значением математического ожидания параметра dср, характеризующего накопленное повреждение. и максимальным диапазоном рассеяния имеет место следующее условие 0,4dср.р.Результаты планируемой работы должны обеспечить:

– повышение безопасности движения, показателей ресурсосбережения и эффективности функционирования КР-СТС;

– разработку комплексной системы критериев, методов оценки и управления рисками с целью оптимизации производства, эксплуатации и ремонта и, как следствие, минимизации условий образования в подсистемах К-СТПС, Р-СТПС известных дефектов, зарождения и рост трещин, выколов, пробуксовок, волнообразного износа, пластического формоизменения, сбитых концов рельсов в стыках, бокового износа рельсов, гребней колес, и т.д.

Перечисленные выше направления в основном определяют содержание проблемы КР-СТС. Для более эффективной их реализации следует применять основные положения системы управления качеством в соответствии с требованиями международных и национальных стандартов. При этом необходимо учитывать, что внедрение систем управления качеством приводит к значительному сужению характеристик рассеяния входных промежуточных и окончательных параметров, характеризующих те или иные СТС и СТПС. Разработанные статистические методики позволяют производить надежный количественный и квалиметрический анализ контролируемых систем с последующим применением оценки и расчета надежности, безопасности и допустимых рисков. Следует подчеркнуть, что именно комплексность оценки надежности, безопасности и допустимости рисков в полной мере отвечает требованиям Федерального закона о техническом регулировании № 184-ФЗ и должна учитываться при разработке общих концептуальных регламентов и соответствующих отраслевых, специальных регламентов.

© Евразия Вести VIII 2006







VIII 2006

Евразия Вести VIII 2006

Взвешенный, эволюционный подход к реформированию

О ходе проведения третьего этапа структурной реформы на железнодорожном транспорте

Смотрите, учитесь, выбирайте

Развитие системы диагностики пути

Актуальные задачи, стоящие перед конструкторами и технологами путевого хозяйства

Совершенствовать технологию содержания и ремонта пути

Техническую политику - на государственный уровень

От опытного образца до выхода на линию: резервы ускорения

Свердловский ПРМЗ: в ногу со временем

Не останавливаться на достигнутом

Чтобы не отстать, решай актуальные задачи

Богатый опыт Московского опытного завода

Слагаемые успеха – поставка нужной техники плюс сервисное сопровождение

Новое мышление - путь к успеху

Стабильность и надежность. Кредо Тихорецкого машзавода

«Калугапутьмаш»: репутация и качество, проверенные временем

Если малая механизация, то с маркой «Кубаньжелдормаш»

«Радиоавионика»: 15 лет развития средств неразрушающего контроля

Мы готовы к конкуренции, но - на равных условиях

Праздник в Департаменте пути и сооружений

Новые решения старых проблем

Из Cтаханова - сквозь тоннель под Ла-Маншем - на украинские железные дороги

Дню железнодорожника - 110 лет

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести