Підвищення експлуатаційної надійності гальмівної системи вагона-самоскида 2ВС105 на основі комплексного аналізу працездатності за критеріями надійності та працездатності

Abstract

Об’єкт дослідження – гальмівна система вагона-самоскида 2ВС105 в умовах кар'єрної експлуатації ПрАТ «Інгулецький гірничо-збагачувальний комбінат» (ПрАТ «ІнГЗК»). Предмет дослідження – закономірності абразивного зношування фрикційних пар та втомного руйнування вузлів фіксації, методи підвищення надійності та безвідмовності гальмівної системи. Мета роботи – підвищення безвідмовності та подовження ресурсу гальмівної системи вагона-самоскида 2ВС105 шляхом комплексного аналізу її працездатності, впровадження нових матеріалів та стратегій предиктивного обслуговування. У першому розділі проведено аналіз предметної області, умов експлуатації вагонів-самоскидів 2ВС105 у глибокому кар'єрі ПрАТ «ІнГЗК» та виявлено домінуючі синергетичні фактори деградації гальмівної системи (абразивний пил SiO₂, термічні цикли, динамічні удари). У другому розділі виконано розрахунково-аналітичне дослідження надійності (апроксимація законом Вейбулла) та міцності вузла фіксації колодок (за критерієм Губера-Мізеса з урахуванням концентраторів напружень), а також оцінено зносостійкість фрикційних пар за адаптованою моделлю Арчарда. У третьому розділі обґрунтовано комплекс інженерних заходів щодо модернізації гальмівної системи (вуглецево-керамічні композити C/SiC, фланцеві з'єднання магістралей, IoT-телеметрія) та виконано економічний розрахунок ефективності запропонованих рішень з аналізом чутливості проєкту до макроекономічних ризиків. У четвертому розділі сформовано систему організаційно-технічних заходів з безпеки праці, пожежної та екологічної безпеки при технічному обслуговуванні та ремонті гальмівних систем в умовах Цеху залізничного транспорту ПрАТ «ІнГЗК».