ДП-23.05.05 Окутин А.Н. (1235076), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 2.3 – Расчет прямолинейного тренда роста грузооборота
Год (ti) | Уровень |
| tiy |
1 | 2 | 3 | 4 |
Окончание таблицы 2.3
1 | 2 | 3 | 4 | |
2010 | 142 | 4040100 | 285420 | |
2011 | 145 | 4044121 | 291595 | |
2012 | 147 | 4048144 | 295764 | |
2013 | 160,3 | 4052169 | 322683,9 | |
2014 | 176 | 4056196 | 354464 | |
2015 | 182 | 4060225 | 366730 | |
Сумма: | 12075 | 952,3 | 24300955 | 1916656,9 |
Для наших данных система уравнения имеет вид:
. (3.1)
Из первого уравнения выражаем и подставляем во второе уравнение и получаем:
(3.2)
(3.3)
Уравнение тренда роста грузооборота:
(3.4)
Таблица 2.4 – Расчет прямолинейного тренда изменения количества отказов
Год (ti) | Количество | | tiy |
1 | 2 | 3 | 4 |
2010 | 4 | 4040100 | 8040 |
2011 | 5 | 4044121 | 10055 |
2012 | 3 | 4048144 | 6036 |
Окончание таблицы 2.4
1 | 2 | 3 | 4 |
2013 | 4 | 4052169 | 8052 |
2014 | 9 | 4056196 | 18126 |
2015 | 8 | 4060225 | 16120 |
12075 | 33 | 24300955 | 66429 |
Для данных, указанных в таблице 2.4 система уравнения имеет вид:
. (3.5)
Из первого уравнения выражаем и подставляем во второе уравнение и получаем:
;
; (3.6)
. (3.7)
Для построения тренда роста количества отказов, необходимо скорректировать угловой коэффициент согласно теории регрессионного анализа (формула 3.8):
. (3.8)
Основная цель регрессионного анализа состоит в определении связи между некоторой характеристикой Y наблюдаемого явления или объекта и величинами х1, х2, …, хn, которые обусловливают, объясняют изменения Y. Переменная Y называется зависимой переменной (откликом), влияющие переменные х1, х2, …, хnназываются факторами (регрессорами). Установление формы зависимости, подбор модели (уравнения) регрессии и оценка ее параметров являются задачами регрессионного анализа [7].
В регрессионном анализе изучаются модели вида Y = φ(X) + ε, где Y - результирующий признак (отклик, случайная зависимая переменная); X – фактор (неслучайная независимая переменная); ε – случайная переменная, характеризующая отклонение фактора Х от линии регрессии (остаточная переменная). Таким образом, задача регрессионного анализа состоит в определении функции и ее параметров и последующего статистического исследования уравнения [8].
Спрогнозируем увеличение грузооборота в период с 2016 по 2021 г.г. и рассчитаем во сколько раз увеличился грузооборот по сравнению с 2010-2015 годами, результат расчета сведён в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Расчет прогнозируемого грузооборота в 2016 - 2021 гг.
Грузооборот | Грузооборот | | |||
Год | Уровень грузооборота | Год | Уровень | ||
2010 | 142 | 2016 | 186,5 | 1,31 | |
2011 | 145 | 2017 | 195,25 | 1,35 | |
2012 | 147 | 2018 | 204 | 1,39 | |
2013 | 160,3 | 2019 | 212,75 | 1,33 | |
2014 | 176 | 2020 | 221,5 | 1,26 | |
2015 | 182 | 2021 | 230,25 | 1,27 | |
Ср. значение ( | 1,32 |
Поскольку коэффициент детерминации между ростом грузооборота и тенденцией изменения количества отказов равен 74% (рассчитан в предыдущем разделе), то корректировочный коэффициент уравнения роста количества отказов равен:
(3.9)
Уравнение тренда роста количества отказов:
(3.10)
По полученным уравнениям (3.4) и (3.10) построены зависимости: тенденция изменения грузооборота на ДВЖД за период 2016-2021 гг. и тенденция изменения отказов всех элементов контактной сети на участке ДВЖД ст. Кирга - Хабаровск II 2016-2021 гг. - рисунок 2.2.
Таким образом, согласно рисунку 2.2 наглядно показана прямая зависимость между ростом грузооборота и ростом числа отказов элементов контактной сети. Из чего следует, что при намечаемом росте грузооборота на ДВЖД в ближайшие годы, число отказов будет стабильно расти, что с каждым годом будет вызывать большие затраты на восстановление контактной сети. Данные перспективы вполне реальны, если не принять меры по уменьшению отказов элементов контактной сети в ближайшее время.
В качестве мер по уменьшению числа отказов необходимо: собрать обширную статистику отказов не только на данном участке, но и по ДВЖД; из полученных причин отказов выбрать те, что приводят к наибольшему ущербу либо наиболее опасны для жизнедеятельности людей; провести анализ причин данных отказов, структурировать и предложить решения: либо усовершенствование конструкции элемента, либо изменение технологии использования или же разработать диагностические средства, позволяющие предупредить отказ элемента и вовремя либо заменить его либо даже не устанавливать (входной контроль).
Рисунок 2.2 – Прогнозирование увеличения роста грузооборота и количество отказов на участке ст. Кирга – Хабаровск-II
3 МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ СТЕРЖНЕВЫХ ИЗОЛЯТОРОВ
Как было отмечено в ведении, основной целью данной работы является разработка диагностических средств элементов контактной сети. В предыдущих разделах было выяснено, что элементом, оказывающим наибольшее негативное влияние на бесперебойное функционирование контактной сети, являются изоляторы, а именно их отказы. Согласно информации, полученной от службы электрификации и электроснабжения, среди всего многообразия вариантов отказов стержневых изоляторов на контактной сети в последние годы заметный вес приобрел такой вид отказа как "механическое разрушение". Данный вопрос тем более достоин внимания, т.к. данная проблема существует не только на ДВЖД, но и на ЗабЖД, а вполне возможно и на других дорогах с условиями эксплуатации, схожими с дальневосточными. Механическое разрушение изолятора может происходить по различным причинам (несоответствие конструкции изделия условия работы, ненадлежащее качество исполнения и др.), поэтому важно выявить наиболее часто встречающиеся и снизить их негативное влияние.
Как было сказано, одной из возможных причин отказа может быть несоответствие конструкции изделия реальным условиям эксплуатации, с целью определения влияния данной причины на число отказов оценим условия работы стержневых изоляторов на контактной сети. Для упрощения оценки были написаны две программы для ЭВМ по расчетам изгибающих моментов в консольных и фиксаторных изоляторах.
3.1 Описание программ по расчету изгибающих моментов в стержневых изоляторах
Методика определения изгибающего момента в консольных и фиксаторных изоляторах разработана А.В. Фрайфельдом и Г.Н. Бродом более двадцати лет назад, но ввиду незначительных изменений в конструкции рассматриваемых узлов на сегодняшний день, является также актуальной.