Курс лекций по дисциплине "Основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте"

Істен шығу интенсивтілігі элементтер сенімділігінің басқа барлық көрсеткіштерін табуға болады. Яғни

                                (5)

Немесе

                                       (6)

 

                               ( 7)

 

                                (8)

 

(7) формула сенімділіктің экспоненсиал заңы деп аталады. Бұл өрнектен шамасы қаншама көп болса, объектінің сенімділігі уақыттың өтуімен экспоненсиал заң бойынша соншама тез азаятындығын көруге болады.

 

Сенімділіктің экспоненциал заңы.

 

Егер болса, онда қарапайым формулаларға қолдануға болады:

 

             (9)

 

Бұл жағдайда және қисық учаскесі кіші мәнінде  түзу сызық ретінде қарастырылады.

Егер (8) өрнегін (7) өрнегіне қойсақ, онда

 

                                                               (10)

 

Яғни, сенімділіктің экспоненсиал заңында істен шығуға дейін орташа істеген жұмыс істен шығу интенсивтілігінің шамасына кері пропорционал.

Істен шығуға дейін орташа істеген жұмыстың аяқталуы мен (t=T) объекті сенімділігі «е» рет азаяды, яғни

 

 

Бақылау сұрақтары.

 

1. Құрылғыларды жобалауда қандай кезең маңызды болып есептеледі?
2. «Құрылғыны сенімділігіне қарай есептеу» деген не?
3. Сенімділікті есептегенде не анықталады?
4. Сенімділік көрсеткішін таңдау неге байланысты?
5. Сенімділік есептеу түрлерін атап көрсету.

 

Әдебиеттер.

 

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Транспорт – 1988г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс 7

АТБ құрылғылырын қалыптастыру кезіндегі сенімділік және сапалық көрсеткіштер

 

Темір жол автоматика және телемеханика үлкен жүйелерін өміршеңдік критерилермен бағалауға болады, өйткені белгілі бір қызметтік қатардың жарамсыздығы барлық жүйе жарамсыздығына әкелмейді, тек оның әсерлілігінің дәрежесін төмендетеді. (Өміршеңдік – жүйенің тасымалдау жұмыстарын атқару мүмкіндігі).

Жүйе өміршеңдігі автоматты түрде жүйенің «әдептік» жаңалығымен түсіндіріледі, сонымен қатар тоқ көздерінің сенімділігі, элементтер құрылымы, қазан жолдарының, рельс қатарының, обьектілерді басқару әдістері мен бақылау құрылғыларының сенімділігімен түсіндіріледі.

Автоматика және телемеханика құрылғыларының жұмысының сенімділігін арттыру бойынша ұйымдастырушылық және техникалық іс-шаралардың жұмыс қатарына қарамастан, барлығы үлкен болып табылады, яғни оларға жоспарлық және профилактикалық жөндеулер, жаңа қызмет көрсету әдістерін ұйымдастыру, қызмет көрсетуші персоналда істен шығуларды орнатудың әдістері мен тәсілдерін оқыту, ақаулықтар лолкализациясын іздеу уақыты жатады.

Бұл көптеген объективті және субъективтік факторлармен түсіндіріледі. Объективті факторларға ауыр климаттық жағдайлардағы құрылғылардың жұмысы жатады. Субъективті факторларға сапасыз жөндеуді және құрылғыларға қызмет көрсетуді, ақаулықтарды орнату кезіндегі қызмет көрсетуші персоналдың қатесін, жөндеу және профилактика жүргізу кезінде нақты инструкциялар мен ұсыныстардың, ақаулықтарды іздеу бағдарламасымен кестесінің болмауына әкелуге болады.

Автоматика және телемеханика құрылғыларында істен шығулар қорғаныстық және қауіпті болып екіге бөлінеді: қорғаныстық істен шығудың пайда болу нәтижесінде пойыздар қозғалысын реттеу жүйесі тыйым салушы белгіге ауысады немесе өзінің қалыпты жұмыс істеуін тоқтатады. Қауіпті істен шығу белгілі шартта пойыздар қозғалысының немесе маневрлік жұмыстың қауіпсіздігін бұзуға әкеліп соқтырады, мысалы бұрманың өзіндік немесе дер кезеңсіз ауысуы, жол немесе жол телімінің бостығын жалған хабарлау немесе бағдаршамдардың дер кезеңсіз ашылуы және тағы басқалар.

Істен шығулардың пайда болу сипаты бойынша сатылы және кенеттен болып бөлінеді. Егер кенеттен пайда болатын істен шығулар уақыттың дискрет моментінде кейбір ықтималдылықпен туындайтын болса іс жүзінде жобалануға берілмейді, онда сатылы істен шығу кезінде параметрлердің өзгеру сипатын бағалауға болады, мысалы уақыт бойынша және осы негізде болжаушы қызметті анықтау.

Сатылы және кенеттен пеайда болатын істен шығулар жеке жүйелермен элементер үшін әртүрлі. Жалпы жағдайда автоматика және телемеханика құрылғылары үшін сатылы  істен шығулар 40-50% құрайды, кенеттен пайда болатын шығулар 55-60%. Яғни сатылы істен шығулар болжауға беріледі, онда техникалық диагностикалауды енгізу істен шығулардың санын 40-50% азайтатындығын сенімді айтуға болады. Техникалық мазмұны мен қызметін басқару жағынан АТ жүйелерінің өміршеңдігін екі бөлікке бөліп қарастырамыз: автоматика жүйелерінің өміршеңдігі және телемеханика жүйелерінің өміршеңдігі . Өміршеңдік мәселесін анықтайтын барлық теориялық және тәжірибелік мәселелерді шешу т. ж. көлігінің ғылыми мекемелері мен ұйымдарының сенімді басқарылуымен өтуі тиіс.

 

Элементтер мен жүйелердің ұзақмерзімділігі.

 

Ұзақмерзімділікті толық бағалау үшін келесі ұғымдарды нақтылау керек: номиналды, нақты және қалыпты ұзақмерзімділік.

Номиналды – техникалық шарттар бойынша бекітілген (немесе құжатта көрсетілген) элемент не жүйелер қызметінің мерзімін көрсетеді, ол аяқталған кезде заңды түрде расталған болып есептеледі.

Нақты ұзақмерзімділік – элемент не жүйе қызметінің нақты мерзімі болып келеді, одан кейін бұл жүйелердің жұмысын қалпына келтіруге болмайды  немесе бұл экономикалық жақтан негізсіз болып келеді.

Қалыпты ұзақмерзімділік – олардың қызметінің нақты мерзімі, бұл мерзімнен кейін аз экономикалық шығыны бар қауіпсіз тасымалдау процесін қамтамасыз ету.

 

Элементтер мен жүйелердің жөндеуге келетіні.

 

Бұл – арнайы мамандырылған зызмет көрсету жұмыскерлерінің элементтер мен жүйелердің жұмыскерлігін қалыптастыратын, бекет пен айдау жерлерінде темір жол поезының жұмыскерлігін қалпына келтіру.

Элементтер мен жүйелердің жабдықталуы бойынша жөндеуге келетін қасиеттер жиынтығы өзгеріссіз қалмайды, ал қасиеттердің өздері қатаң түрде орнатылған емес және аяқ асты сипатқа ие. Осыдан жөндеуге келушілікті элемент пен жүйелердің мүмкін болатын сипаты ретінде қарастыруға болады.

Жөндеуге келушілік үшін екі ұғым орнатылады:

1. Алдын алу
2. Апаттық

Алдын алу тексерісі – бөлшек, құрылғыларды алмастыру, реттеу,тазалау,АТС жүйелерінің сенімділігі ;БДП-ны қамтамасыз ететін жағдайлар.

Апаттық (жоспарсыз) және аяқ асты ЭЦ,АБ,ДЦ жарамсыздығы кезінде жұмыскерлікті қайта жасау.

Жөндеуге келушілік қаситтері обьективті және субьективті факторлармен түсіндіріледі.

Обьективті факторларға қиындық, бөлшектердің, құралдардың өзара алмасуы, құрылымдық шешімдердің қалыптылығы жатады.

Субьективті факторларға білім беру, тәжірибе, шеберлік, қызмет көрсету мәдениеті, қызмет көрсету жұмысының техникалық дайындықтан өткізілуін бақылау.

 

Т.Ж. автоматика жүйелерінің поезд қозғалысын реттеу.

 

ЭО, АБ, ДО және байланыс жүйелері үнемі бекет пен айдау жерлерінде БДП – ны реттеу мен қамтамасыз ету әрекеттеріне дайын болу керек.

Жүйенің қозғалыстың қауіпсіз реттелуіне дайындығы сенімділік, өміршеңдік және жөндеуге келушілікпен түсіндіріледі, яғни жүйе кез келген уақытта БДП – ны реттеу және қамтамасыз ету қызметтерін орындау, басқару және бақылауға дайын деген сөз.

Дайындықтың статистикалық көрсеткіші ретінде жол бағыттары, б/у, бағыттық электропривод, рельс қатарлары,жұмысқа дайын құрылғыларды алуға болады. Кодалық автоблокировканың өтпе нүктесіндегі істен шығуды іздеу кезінде істен шығу туралы бірінші ақпаратты ЖР сигналдық және импульстік жолдық реленің күйін мұқият бақылау арқылы алуға болады. Сирек жағдайларда ЖР релесі якорын сенімді тартады, ақаусыз жағдайларда тоқсыз  немесе тоққа тұруға әрекет етеді. Уақыт өтуімен оның фронттық түйіспесі тұйықталып, бағдаршамда қысқауақытты рұқсат етуші белгінің пайда болуына әкеліп соқтырады. ЖР релесінің мұндай күйі жолдық реленің әртүрлі жұмысымен түсіндірілуі мүмкін. Егер жолдық реленің тылдық түйіспесі оның орамасындағы кернеуді тексерумен тұрақты тұйықталған, сонымен қатар сүзгінің кірісі және шығысында себеп реледе, сүзгіде немесе рельс тізбегінде екендігін орнатуға болады. Егер жолдық реленің фронттық түйіспесі тұрақты тұйықталған болса, онда бұл рельс тізбегінде үздіксіз қоректің бар екендігін айқындайды. Бұл оқиғаның себебі болып трансмиттердің қорек соңында тоқтап қалуы, қоректік соңдағы ТР релесінің ұшқын өшіруші конденсаторының тесілуі табылады.

Кодалық автоблокировканың сигналдық нүктесінің бірден-бір себебі бұрмаланған кода табылады. Бұрмаланған кода әртүрлі сипатқа ие болуы мүмкін. Көп жағдайларда импульстік жолдық реледе коданың бұрмалануы оқшаулағыш түйіспенің тұйықталу нәтижесінде пайда болады. Мұндай бұрмалану жолдық реленің асинхронды жұмыс сипатында пайда болады, яғни кодалық комбинация тактісінде емес. Кодалардың бұрмалануының басқа сипаттық себебі қорек соңында импульстердің ұзақтығын түзетуші элементтердің істен шығуы болып табылады. Бұл қоректік соңда трансмиттерлік реле орамасына параллель қосылған конденсаторлар немесе диодтар болуы мүмкін. Ұяшықтың қалыпты жұмысы қорек кернеуіне тәуелді импульстердің 0,05 – 0,1с қысқару кезінде тоқтатылады. Мұндай бұрмалануды көзбен көріп тіркеу өте қиын. Сондықтан электросекундомер немесе циклографтың жоқ кезінде диодтарды, конденсаторларды немесе трансмиттерлік релені (ТР-3В, ТШ-65В) бүтіндей сынақтық алмастыруға тура келеді.

Бағдаршамда қызыл оттың жалған жануы, импульстік жолдық реленің қалыпты жұмысы кезінде де орын алуы мүмкін. Бұл жағдайда істен шығудың себебі тұрақты немесе айнымалы тоқ кернеулерінің төмендеуі болып табылады [1]. Сонымен қатар бұл мәселенің себебі дешифрация сұлбасындағы конденсаторлардың сыйымдылығының төмендеуі болуы мүмкін. Конденсаторлардың сыйымдылықтары жоғалған жағдайда БК-ДА блогын алмастыруға тура келеді; тұрақты тоқ кернеуі төмендеген кезде БС-ДА блогын алмастыруға тура келеді.

Темір жол көлігіндегі техникалық прогресс автоматика және телемеханика құрылғыларын  кеңінен қолдануды ұсынады. Бұл құрылғылардың негізгі міндеті – темір жол желілерінің өткізу қабілеттілігі мен жұмыс өнімділігін және пойыздар қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету.

Сенімділік мәселесі келесі себептермен түсіндіріледі.

1. Қазіргі заманғы құрылғылардың  күрделілігінің артуы. Мысалы, диспетчерлік  орталықтандыру жүйесі диспетчерлік  круг ішінде (30÷50)*103 дейін жеке элементтерден тұрады, яғни мұнымен жүйенің күрделілігінің өсу тенденсиясы сөзсіз сақталады.

2. Техникалық құрылғыларды  пайдалану ға берудегі шарт  күрделілігі, яғни автоблокировка  құрылғылары температурасы -40÷+60оС диапазонда өзгеретін алаңдық шкафтарда пайдаланылады, сонымен қатар белгілі дәрежедегі діріл мен ылғалдық та бар.

3. Істен шығудың жоғары бағасы. Бұл әсіресе пойыздар қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз ететін автоматика және телемеханика жүйелері үшін сипатты. Яғни, жылжымалы құрам астында бұрманың ауысуына, жолдық немесе локомативтік бағдаршамдарда рұқсат етуші белгінің жануына әкелетін істен шығулар адамдар өмірі мен денсаулығын қатер астына қояды.

Әр түрлі жүйелер мен элементтердің жұмысының сенімділігі тек қана құрылғының ішкі қасиеттерімен ғана емес, сонымен қатар объективті және субъективті сипаттың ішкі шартының әсер етуімен де анықталатын көп санды және әртүрліфакторлар кешеніне тәуелді. Бұл істен шығудың пайда болу процесі кездейсоқ сипатқа ие болуына әкеліп соқтырады. Сондықтан сенімділік сұрақтарын талқылау кезінде ықтималдықтар теориясының аппараты және математикалық статистика теориясы  қолданылады.

 

 

Бақылау сұрақтары.

 

1. Үлкен жүйелерді сенімділіктің қандай критерийлерімен бағалауға болады?
2. Автоматика мен телемеханика жүйелерінің өміршеңдігі неше құрамды бөлікке бөлінеді?
3. Автоматика мен телемеханика жүйелерінің өміршеңдігінің түрлері?
4. Жөндеуге келушілік қасиеттерінің жиынтығы тұрақты болып келеді ма?
5. Жөндеуге келушілік үшін қандай ұғымдар орнатылады?

 

Әдебиеттер.

 

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Транспорт – 1988г