ТРАНСВУЗ-2015.Часть 2

Ремонт и динамика подвижного состава

По результатам опытов, выполненных согласно плану, определены коэффициенты уравнения регрессии, рассчитаны дисперсии коэффициентов регрессии для функции отклика.

Уравнения регрессии, описывающие влияние нагрузки и скорости движения вагона на износостойкость колеса ya , рельса yb , имеют вид:

Используя линии равного отклика можно подобрать значение скорости движения и вертикальной нагрузки, обеспечивающие минимальный износ и колеса, и рельса. Результаты износа образцов с твердостью материала 440 НВ не вошли в дальнейшую обработку, т. к. наблюдалось повышенное дефектообразование.

На рис. 1 представлены правильные шестигранные призмы, полученные объединением всех полученных экспериментальных результатов. По оси Х3 показаны значения соотношения твердости колеса и рельса. Полученные математические модели позволяют описывать интенсивность изнашивания колеса (рис. 1, а) и рельса (рис. 1, б) в зависимости от вертикальной нагрузки, скорости движения и соотношения их твердости. По данным математическим моделям можно определить рациональное соотношение твердости, позволяющее снизить интенсивность износа колеса и рельса и увеличить их ресурс, в зависимости от скорости движения и вертикальной нагрузки. Минимальные значения износа в системе «колесо – рельс» при максимальных значениях нагрузки (Х1) и скорости (Х2) достигаются при значениях твердости колеса и рельса 360 НВ.

На рис. 2 представлена зависимость износа колеса и рельса от соотношения их твердости. Данные получены по точкам из шестигранных призм при условии, если скорость и нагрузка стремятся к максимальным значениям. Значения скорости и нагрузки оставались постоянными. Также были получены экспериментальные данные износа при минимальных значениях скорости движения вагона и вертикальной нагрузки. Износ при соотношении твердости колеса и рельса 360/360 меньше в 2 раза, чем при соотношениях 320/320 и 400/400. При значениях твердости колеса и рельса 320 НВ происходит упрочнение сопрягаемых материалов за счет пластических деформаций и

80

ТРАНСВУЗ – 2015

накопление в них усталостных повреждений. На отдельных участках площади контакта поверхностные пленки разрушаются, что приводит к схватыванию и глубинному разрушению материалов с резким возрастанием скорости изнашивания. При значениях твердости колеса и рельса 400 НВ вследствие наклепа контактные напряжения могут превысить предел контактной выносливости, в результате чего происходит выкрашивание материала [7].

Рис. 1. Модели, определяющие минимальный износ колеса (а) и рельса (б) в зависимости от нагрузки, скорости движения и соотношения их твёрдости

Рис. 2. Зависимость износа колеса (1) и рельса (2) от соотношения их твёрдости

81

Ремонт и динамика подвижного состава

Аналогичные результаты были получены при проведении эксперимента с постоянной скоростью движения и нагрузкой на колесо. Полученное соотношение твердости пары «колесо – рельс» 360/360 дает снижение износа в 2 раза по сравнению с применяемым соотношением твердости колеса и рельса на железных дорогах сейчас, т. е. 320/360.

Построенные интерполяционные многочлены по колесу и рельсу были исследованы с помощью методов дифференциального исчисления. Были найдены оптимальные значения (точки минимума), и эта точка минимума для колеса равна 361 НВ, для рельса – 362 НВ. Соотношение твердости колеса и рельса с минимальным значением износа (оптимальное) составляет 361/362 = 0,997, т. е. близкое к единице [8].

Результаты, полученные из математического анализа шестигранных призм, не противоречат результатам экспериментальных исследований. Таким образом, с помощью построенных шестигранных призм определяются значения минимальных износов системы «колесо – рельс» при различных значениях скорости движения вагона и вертикальной нагрузки. Также определяется оптимальное соотношение твердости пары «колесо – рельс» с минимальным значением износа, позволяющее увеличить время до наступления катастрофического изнашивания в 1,5–2 раза, что показал соответствующий эксперимент.

На основании результатов экспериментальных испытаний пары трения, моделирующей систему «колесо – рельс», были разработаны математические модели, с помощью которых можно прогнозировать износ и ресурс колеса и рельса. Определены рациональные соотношения твердости пары «колесо – рельс» при различных значениях вертикальной нагрузки и скорости движения

уменьшается в 2 раза, а время до момента катастрофического изнашивания, а, следовательно, и ресурс увеличивается в 1,5–2 раза в сравнении с используемым соотношением твердости пары «колесо – рельс» на российских железных дорогах (HBк320/HBр360).

82

ТРАНСВУЗ – 2015

Список литературы

1.Бунькова, Т. Г. Об оптимальном соотношении твердости цельнокатаного колеса грузового вагона и железнодорожного рельса // Научнотехнический вестник Поволжья. – 2011. – № 1. – С. 86–90.

2.Гапанович, В. А. Какой должна быть твердость рельсов / В. А. Гапанович, Л. А. Сосновский // Железнодорожный транспорт. – 2009. – № 12. – С. 36–40.

3.Патент РФ № 2010118122/11, 05.05.2010.

4.Бунькова, Т. Г. Выбор оптимального соотношения твердости цельнокатаного колеса грузового вагона и железнодорожного рельса // Дизайн

итехнологии / Московский гос. ун-т дизайна и технологии. Москва. – 2012. –

№ 28. – С. 102–110.

5.Патент РФ № 2011125268/11, 20.06.2011.

6.Патент РФ № 2011131543/11, 27.07.2011.

7.Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский – М.: Машиностроение. – 1968.

8.Оптимизация соотношения твердости пары трения «колесо – рельс» / А. А. Ражковский и др. // Трение и износ: Международный технический журнал. Минск. – 2015. –Т. 36. – № 4. – С. 433 – 442.

83

Ремонт и динамика подвижного состава

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА

УДК 658.12

А. Н. Шендалев, О. А. Шендалева

ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА БЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПИ ПОСТАВОК С УЧАСТИЕМ ОАО «РЖД»

В статье рассматриваются вопросы оценки деятельности ОАО «РЖД» как элемента цепи поставок транспортной компании. Поднимаются перечень вопросов связанный с оценкой соответствия ОАО «РЖД», как перевозчика, требованиям стандарта ГОСТ Р 53661-2009, оцениваются отклонения в оценках, и формулируется возможная область для улучшений.

Развитие взаимоотношений между субъектами рынка и интеграция хозяйственных связей в современных экономических условиях предполагает активную кооперацию в целях снижения издержек по производству продукции, работ и услуг.

В свою очередь кооперация требует обеспечения транспортировки материалов, комплектующих, а в отдельных случаях и персонала между субъектами экономической деятельности. В этой связи выбор транспортной компании, как элемента цепи поставок приобретает важное значение. Ключевыми требованиями выступают требования по минимизации стоимости транспортировки, обеспечению безопасности и своевременности поставки материалов и комплектующих и устойчивости экономического роста [1].

Целью настоящей статьи является оценка соответствия структурных подразделений требованиям системы безопасности цепи поставок (БЦП), а также определения возможной области улучшений.

Критериями безопасности цепи поставок выступают: сохранность материальных ценностей и здоровья работников; обеспечение сохранности транспортных средств и иного оборудования; защита от несанкционированного доступа; защита от воздействия форс-мажорных обстоятельств; обеспечение сохранности при проведении работ по погрузке, разгрузке и иных

84

ТРАНСВУЗ – 2015

технологических операциях. Не менее важную роль играют параметры устойчивости цепи поставок и ее цены.

В качестве параметров защиты цепи поставок следует рассматривать параметры физической защиты объектов, обеспечения видеонаблюдения, введения требований внутриобъектового режима, проверкой персонала, учетом форс-мажорных обстоятельств. Обеспечение устойчивости цепи поставок может быть реализовано за счет формирования избыточных запасов для обеспечения непрерывности поставки, формирования резервов времени на проведение поставки материалов и комплектующих.

Стоимостные параметры предполагают: минимизацию времени транспортировки; минимизацию числа промежуточных операций по перегрузке, разгрузке и иных технологических операций; сокращение времени простоя, промежуточного хранения и порожнего пробега; сокращение потерь в силу повреждения груза, упаковки; снижение времени на подготовку сопроводительной документации [2].

При анализе направление повышения данной группы показателей уместно также говорить о перечне действий связанных с повышением оперативности переработки грузов, передачи информации, сокращением времени межоперационного ожидания и иных действий, направленных на снижение стоимости.

Нетрудно заметить, что требования клиента в части ключевых параметров могут противоречить друг другу. Однако, БЦП, минимизация стоимости и обеспечение устойчивости перевозочного процесса имеют общую направленность – обеспечение перевозочного процесса, доставки грузов в соответствии с требованиями заказчика. Также следует заметить, что безопасность цепи поставок транспортировки связана не только с процессом транспортировки, но и с действиями третьих лиц. Это в свою очередь может приводить к замедлению процессов транспортировки, срыву устойчивости поставок. Так, например, в соответствии с нормативными требованиями США, введено обязательное сканирование всех контейнеров поступающих в США до момента их погрузки, что приводит к замедлению процесса погрузки.

Таким образом, говоря о выполнении требований потребителя в части обеспечения безопасности цепи поставок при условии минимизации стоимости

85

Ремонт и динамика подвижного состава

следует искать золотую середину, которая позволит обеспечить минимизацию затрат с одной стороны и максимум БЦП с другой.

Безусловно, говоря о безопасности цепи поставок, следует рассматривать конкретные условия и конкретный маршрут. Однако, если анализировать структуру транспортных и грузовых потоков, несложно сделать вывод о том, что ключевую роль цепях поставок коммерческих организаций играет ОАО «РЖД», как основной грузо- и пассажироперевозчик. Иначе говоря, ключевым элементом значимого числа грузовых и пассажиропотоков является деятельность структурных подразделений ОАО «РЖД». В этой связи предлагается рассмотреть безопасность цепи поставок в пределах ее территориального филиала ОАО «РЖД» – Западно-Сибирской железной дороги. Если обратиться к положениям стандарта ГОСТ Р 53661-2009, можно выделить ключевые требования безопасности цепи поставок:

–Документирование и поддержание в рабочем состоянии БЦП

–Установление целевых показателей БЦП

–Доведение информации до рядовых сотрудников

–Представление ретроспективных данных

–Определение потребностей заинтересованных сторон

–Определение перечень рисков БЦП

–Определение и оценка текущего технического и организационного состояния производства

–Определение связи влияния технических рисков на деятельность организации

–Планирование ресурсов и обучения

–Определение перечня действий по мониторингу рисков

–Определение перечня планово-предупредительных мероприятий

–Определение перечня действий, связанных с предупреждением риска и рисковых событий.

При исследовании соответствия филиала ОАО «РЖД» целесообразно рассмотреть деятельность железной дороги с позиций грузоотправителя. Формально, с позиций грузоотправителя, Западно-Сибирская дорога оказывает только часть услуг, в зависимости от места погрузки и назначения груза – это может быть отправка груза, транзитная перевозка, получение груза. Однако, связи с тем, что нормы и требования безопасности на сети ОАО «РЖД»

86

ТРАНСВУЗ – 2015

являются идентичными, целесообразно проводить анализ с позиций предоставления полного комплекса услуг по транспортировке груза, который применительно к ОАО «РЖД» представление груза означает проведение погрузочно-разгрузочных работ, крепления и перемещения грузов, хранения грузов на временных площадках, перемещение грузов при формировании составов (или их перевоформировании), непосредственно сама транспортировка, а также документальное сопровождение перевозки.

Следует отметить, что в данном случае, описывая требования безопасности цепи поставок применительно ОАО «РЖД» следует ориентироваться на элементы системы транспортной безопасности ОАО «РЖД», в связи с совпадением функциональной направленности данного вида деятельности [3, 4].

В соответствии с утвержденной функциональной стратегией ОАО «РЖД» (распоряжение от 26.07.2017) выделяется классификационных перечень рисков, воздействующий на деятельность ОАО «РЖД» в целом, среди данного перечня приведены риски, воздействующие на БЦП (транспортную безопасность ОАО «РЖД»). Разработана и утверждена методика анализа рисков, по которой осуществляется оценка рисковых событий. В рамках методики анализа осуществляется идентификация и классификация риска, определение причины рискового события, значимость (критичность) проявления риска, определяется временной интервал рискового события, формулируются плановопредупредительные мероприятия по работе с риском. На основе ретроспективного анализа сформулирован типовой перечень мероприятий. Кроме того, важнейшим аспектом обеспечения безопасности цепи поставок коммерческой организации с участием ОАО «РЖД» является использование системы УРРАН, в рамках которой осуществляется ретроспективная и балльная оценка рисков по функциональным направлениям ОАО «РЖД». На основе представленных оценок формулируются планы по капитальной реконструкции объектов ОАО «РЖД», а также устанавливаются ограничения для деятельности [5].

Не следует также забывать о том, что для стандартизованных действий в структурных подразделениях – филиалах ОАО «РЖД» разработаны типовые инструкции регулирующие процессы ОАО «РЖД». Для оценки соответствия деятельности ОАО «РЖД» было проведено сопоставление основных

87

Ремонт и динамика подвижного состава

требований ГОСТ 53661-2009 и наличия элементов системы транспортной безопасности ОАО «РЖД». Результаты сопоставления приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Сопоставление требований ГОСТ 53661-2009 и элементов транспортной безопасности

88

Как видно из приведенной таблицы, в целом можно говорить о потенциальном соответствии системы БЦП с привлечением ОАО «РЖД» в качестве перевозчика. Однако на взгляд автора в предлагаемой БЦП имеется существенное отклонение, связанное с тем, что БЦП с привлечением ОАО «РЖД» ориентировано на внутреннего клиента, а не на внешнего. В

89