АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА НА БЕЗОТКАЗНУЮ РАБОТУ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОЕЗДОВ

ANALYSIS THE FACTORS AFFECTING UPTIME ON BRAKING EQUIPMENT MAINLINE TRAINS

Nikita Manuilov

postgraduate of Department of rolling stock, Irkutsk State University of Railways,

Russia, Irkutsk

Pavel Ivanov

kandidate of Science, assistant Department of rolling stock, Irkutsk State University of Railways,

Russia, Irkutsk

Evgeniy Dulskiy

kandidate of Science, assistant professor Department of rolling stock, Irkutsk State University of Railways,

Russia, Irkutsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрено влияние человеческого фактора на безотказную работу тормозного оборудования поездов. Исследование проведено аналитическим методом, опираясь на статистику отказов тормозного оборудования, теоретический материал пневматического оборудования подвижного состава, а также на действующие правила технического облуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава. В результате рассмотрения вопроса надежности тормозного оборудования, анализа работ предшественников, была выявлена проблема отсутствия действующего устройства диагностики тормозной сети поезда, которое обеспечит исключение отказов, связанных с нарушением целостности и плотности тормозной сети поезда. Необходимо предпринять комплекс мер по совершенствованию диагностики тормозной сети поезда и тормозного оборудования, а именно создать устройство, способное диагностировать тормозную сеть во время движения и на стоянках. Также необходимо сократить время на замер плотности тормозной сети поезда и автоматизировать его.

ABSTRACT

In this article influence of a human factor on no-failure operation of the brake equipment of trains is considered. The research is conducted by an analytical method, relying on statistics of failures of the brake equipment, theoretical material of the pneumatic equipment of the rolling stock, and also on the existing rules of technical tinning of the brake equipment and management of brakes of the rolling stock. As a result of consideration of a question of reliability of the brake equipment, the analysis of works of predecessors, the problem of lack of the operating device of diagnostics of brake network of the train which will provide an exception of the refusals connected with violation of integrity and density of brake network of the train was revealed. It is necessary to undertake a package of measures, on improvement of diagnostics of brake network of the train and the brake equipment, namely to create the device capable to diagnose brake network during the movement and on parking. It is also necessary to reduce time for measurement of density of brake network of the train and to automate it.

Ключевые слова: безопасность движения; тормозное оборудование; плотность тормозной сети поезда.

Keywords: traffic safety; braking equipment; the density of the train network brake.

Обеспечение безопасности движения является одной из приоритетных задач ОАО «Российские железные дороги». Известно, что безопасность движения на железнодорожном транспорте – одна из наиболее актуальных проблем, напрямую зависящая от «человеческого фактора», удельный вес которого среди причин транспортных происшествий достигает 90 % и более.

Понятие человеческий фактор характеризуется чрезвычайной многогранностью и сложностью. Теоретически в это понятие могут быть включены все явления в организации безопасности движения, так или иначе связанные с человеком. Движение поезда – это функционирование сложной биомашинной системы, в которую входят подсистемы: человек (локомотивная бригада), техника (поезд), технология, среда (погодные, климатические условия) [4].

В ходе анализа исследований, опыта работы, предварительных поисковых экспериментов и наблюдений за работой тормозного оборудования выявлено, что на эффективность функционирования системы «человек-техника-технология-среда» влияют как каждая из ее составляющих, так и все в комплексе.

Между работоспособностью, надежностью, производительностью и другими эксплуатационными показателями работы тормозного оборудования имеются определенные связи, выявление которых позволит разработать комплекс мероприятий по улучшению функционирования системы. Однако предупреждение аварийности и обеспечение безопасности движения на ходу поезда выполняется локомотивной бригадой, поэтому, несмотря на комплекс мер и автоматизации процессов контроля действий локомотивной бригады в процессе управления поездом, проблемы надежности действий локомотивной бригады в системе «локомотивная бригада-поезд-технология-среда» имеют место и по сегодняшний день.

На основании проведенного анализа факторов, влияющих на безопасность движения поездов, предложена обобщающая схема, представленная на рисунке 1, в которой указаны составляющие этого понятия в процессе эксплуатации железнодорожного транспорта.

Рисунок 1. Факторы, влияющие на безопасность движения поездов

Для обеспечения безопасности движения и надежного действия тормозных приборов необходим непрерывный контроль со стороны локомотивной бригады за состоянием всей тормозной магистрали от крана машиниста до концевого крана последнего вагона, находящегося в составе поезда.

Принцип действия пневматических тормозов заключается в том, что при снижении давления в тормозной магистрали поезда темпом служебного или экстренного торможения каждый воздухораспределитель вагона поезда наполняет сжатым воздухом из запасного резервуара тормозной цилиндр, а при повышении давления в тормозной магистрали (далее – ТМ) – выпускает сжатый воздух из цилиндра в атмосферу. Поезд должен быть остановлен в пределах расчётного тормозного пути, для чего необходимо наличие безотказно действующих тормозов [1]. Автоматические и электропневматические тормоза железнодорожного подвижного состава и специального подвижного состава должны содержаться в соответствии с нормами и правилами и обладать управляемостью и надёжностью действия в различных условиях эксплуатации, обеспечивать плавность торможения, а автоматические тормоза также остановку поезда при разъединении или разрыве тормозной магистрали и при открытии стоп-крана [2]. Локомотивная бригада обязана контролировать давление воздуха по манометрам, в случае отсутствия контроля давления воздуха в ТМ, есть вероятность несанкционированного снижения зарядного давления в ТМ, что делает невозможным остановку поезда перед запрещающим сигналом, а это влечет за собой столкновение или крушение поезда.

Случаются как мелкие неисправности, приводящие к самопроизвольному срабатыванию автотормозов, так и полный отказ автотормозного оборудования. На рисунке 2 представлена статистика отказов тормозного оборудования вагонов на Восточно-Сибирской железной дороге (далее – ВСЖД) за 2015 год.

Рисунок 2. Статистика отказов тормозного оборудования вагонов на ВСЖД за 2015 год

В силу отсутствия диагностических устройств большинство отказов тормозного оборудования – «Срабатывание» происходит по неустановленным причинам, о чем свидетельствует гистограмма на рисунке 2. Рисунок. 3 иллюстрирует график неисправностей тормозов по месяцам на ВСЖД.

Рисунок 3. График неисправностей тормозов на ВСЖД по месяцам

Очевидно, что с наступлением пониженных температур количество отказов тормозного оборудования возрастает.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что существует нерешенный вопрос отказов тормозного оборудования поездов, несмотря на то, что перед его отправлением выполняется целый комплекс проверок, охватывающий практически каждый тормозной прибор на подвижном составе. Нарушения возникают в системе «человек-поезд-технология-среда» в большинстве случаев по вине человека. Причины отказов тормозного оборудования в работе за последние 15 лет, представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Причины отказов тормозного оборудования в работе за последние 15 лет

Около 90% этих неисправностей диагностируется машинистом с помощью такого параметра: как плотность тормозной сети. Плотность тормозной сети поезда – время (с) снижения давления в главных резервуарах с 0,85 МПа до 0,8 МПа. Человеческий фактор, также оказывает влияние на существующую методику замера плотности и диагностики тормозной сети в целом, обусловлено это низкой точностью приборов и несовершенством методов определения исправности тормозного оборудования.

Сегодня плотность измеряют часами, опираясь на показания манометра. Погрешность измерения плотности данным методом достигает 40 %. Замер плотности производится многократно за поездку, так как этим параметром оценивается работоспособность автотормозного оборудования поезда.

В соответствии с пунктом IV Правил технического облуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава замер плотности производится: при полном опробовании тормозов, при сокращенном опробовании тормозов, при опробовании тормозов в поездах с составом из недействующих локомотивов, при опробовании тормозов одиночно следующего локомотива, при технологическом опробовании тормозов в грузовых поездах, а также после стоянки 300 секунд (5 минут) и более [3].

С целью проверки целостности и проходимости тормозной магистрали перед отправлением осуществляется постановка ручки крана управляющего органа в I-е положение [3]. По показаниям манометра интенсивности завышения давления в уравнительном резервуаре диагностируется перекрытие концевых кранов в поезде. Расшифровка скоростимерных лент и проверки локомотивных бригад показывают, что значительная часть работников эту процедуру производят формально, не контролируют показания манометров. Крушение на перегоне Ярал-Симская 11.08.2011 года, подтверждение этому.

В процессе работы над этой проблемой было проведено экспериментальное исследование на предмет эффективности процедуры постановки крана машиниста в I-е положение для проверки проходимости и целостности тормозной магистрали, данные представлены на рисунке 5.

Рисунок 5. Завышение давления в ТМ при постановке ручки крана машиниста в I положение

Осуществлялось перекрытие концевых кранов поезда за локомотивом, после десятого вагона, двадцатого вагона, тридцатого вагона, сорокового вагона. На графике видно, что перекрытие концевого крана уже за десятым вагоном с помощью регламентированного теста не выявить из-за роста объема тормозной сети.

В ходе эксперимента производился замер плотности тормозной сети поезда при перекрытии концевых кранов с интервалом 10 вагонов, это иллюстрирует рисунок 6. Можно сделать вывод о том, что плотность увеличивается с перекрытием кранов в поезде.

Рисунок 6. Увеличение плотности тормозной сети поезда при перекрытии концевых кранов с интервалом 10 вагонов

Таким образом, можно сделать вывод, что для проверки целостности и проходимости тормозной магистрали, необходимо осуществлять замер плотности тормозной сети поезда. Возникает вновь проблема длительного снижения давления в тормозной сети поезда, точности и объективности существующей методики и влияния человеческого фактора на процесс замера.

В результате экспериментальных поездок в составе локомотивной бригады на участке обслуживания Таксимо-Северобайкальск-Лена производился замер плотности в грузовых поездах длинной от 200 до 250 осей. Результаты представлены на рисунке 7.

Рисунок 7. Результаты замера плотности грузовых поездов

На диаграмме показано, что плотность поездов достигает 500 секунд, такое количество времени не заложено в технологический процесс замера плотности и соответственно, в технологическую операцию по обработке поезда с выдачей справки формы ВУ-45 «Об обеспечении поезда тормозами и исправном их действии».

В результате исследований, можно сделать окончательный вывод о том, что необходимо совершенствование процедуры замера плотности тормозной сети поезда, путем внедрения современных технических средств. С развитием научно-технического прогресса влияние человеческого фактора на безопасность движения необходимо минимизировать. Разработка в настоящее время производится на кафедре электроподвижного состава Иркутского государственного университета путей сообщения, а именно, создание «Системы диагностики тормозной сети поезда». Материалы разработки будут опубликованы в следующих статьях.

Список литературы:

1. Венцевич Л.Е. Тормоза подвижного состава железных дорог. – М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2010 – М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2010.
2. Приказ Минтранса России от 21.12.2010 № 286 «Об утверждении Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации» в ред. от 25.12.2015.
3. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава. Утверждено Советом по железнодорожному транспорту государств – участников Содружества (протокол от «6–7» мая 2014 г. № 60).
4. Терских И.П., Овчинникова Н.И., Вильчинский В.М. Надежность процесса уборки зерновых прямым комбайнированием: учеб. пособие. Иркутск, 2002. – 360 с.