Научное направление:
«Новая философия конструирования локомотивов - юнит-модульная компоновка основного и вспомогательного оборудо-вания»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Юнит-модульная компоновка оборудования ассоциируется с современными направлениями развития транспорта.
Процессы проектирования, изготовления, эксплуатации и об-служивания гибридных локомотивов удешевляются и появляется возможность широкой унификации используемой топологии нового оборудования.
Локомотивы, построенные по зонально-модульному принципу, предусматривают установку различного функционального обо-рудования, присущего эффективному использованию в данном регионе.
Среди положительных качеств модульности можно выделить главные:
• способность к унификации и масштабированию;
• упрощение технологических процесса воспроизводства элементов;
• функциональная специализация модулей;
• быстрая адаптация к меняющимся конструкторским и технологическим условиям среды.
• высокая отказоустойчивость.
При создании юнит-модулей можно использовать ЗD-проектирование с компьютерной проработкой технологии и по-следовательности заполнения рабочих зон.
Гибридное модульное локомотивостроение будущего - это но-вое направление позволит ускорить разработку и выпуск новых модификаций оборудования на базе существующих конструкций. При этом:
- снижаются затраты и растет производительность локомотива в эксплуатации за счёт оперативной экипировки;
- снижается влияние человеческого фактора при монтаже и проверке модулей в составе локомотива;
- внедрение новых концепций манипуляторов для выполнения основных операций съёма и установки модулей, обеспечивает возможность использования безлюдных технологий;
- создаются универсальные конструкторско-технологические решения юнит-модулей для различных типов локомотивов;
- сокращается общее количество обслуживающего персонала на пунктах экипировки.
Процессы проектирования, изготовления, эксплуатации и об-служивания гибридных локомотивов удешевляются и появляется возможность широкой унификации используемой топологии нового оборудования.
Локомотивы, построенные по зонально-модульному принципу, предусматривают установку различного функционального обо-рудования, присущего эффективному использованию в данном регионе.
Среди положительных качеств модульности можно выделить главные:
• способность к унификации и масштабированию;
• упрощение технологических процесса воспроизводства элементов;
• функциональная специализация модулей;
• быстрая адаптация к меняющимся конструкторским и технологическим условиям среды.
• высокая отказоустойчивость.
При создании юнит-модулей можно использовать ЗD-проектирование с компьютерной проработкой технологии и по-следовательности заполнения рабочих зон.
Гибридное модульное локомотивостроение будущего - это но-вое направление позволит ускорить разработку и выпуск новых модификаций оборудования на базе существующих конструкций. При этом:
- снижаются затраты и растет производительность локомотива в эксплуатации за счёт оперативной экипировки;
- снижается влияние человеческого фактора при монтаже и проверке модулей в составе локомотива;
- внедрение новых концепций манипуляторов для выполнения основных операций съёма и установки модулей, обеспечивает возможность использования безлюдных технологий;
- создаются универсальные конструкторско-технологические решения юнит-модулей для различных типов локомотивов;
- сокращается общее количество обслуживающего персонала на пунктах экипировки.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. Диссертация: Балабин В.Н. «Научные основы создания ре-гулируемых приводов газораспределения локомотивных двига-телей внутреннего сгорания нового поколения» // М.: 2010, с.292.
(В разделе 6.2. диссертации впервые было обозначено новое направление – комплектация локомотивных энергетических ус-тановок автономными блоками вспомогательного оборудования. Здесь же были озвучены задачи модульного конструирования двигателей и локомотивов нового поколения).
2. Статья: Балабин В.Н., Брагин А.В. Сервис-модульные цен-тры – новая философия эксплуатации и обслуживания модуль-ных локомотивов // Ж-л «Современные наукоемкие технологии», №4, 2014. – с.44-48.
(Локомотивы, созданные по принципу модульности, будут иметь высокую надежность, технологичность и унификацию, что позволит в будущем реализовать многие концептуальные технические решения.
модульная конструкция локомотива позволяет:
- снизить эксплуатационные и ремонтные затраты при работе локомотивов в различных условиях:
- унифицировать модули основных и вспомогательных систем для различных типов и серий локомотивов;
- снизить непредсказуемость человеческого фактора при вы-полнении операций ТО и ТР на локомотиве;
- использовать методы диагностики оборудования модулей, выполненные на качественно новых принципах;
- сократить цикл межпоездного обслуживания локомотивов, обеспечив замену модулей в течение нескольких минут на сер-вис-модульных точках обслуживания локомотивов;
- обеспечить логистические программы оперативности транс-портировки модулей между сервис-модульными центрами и сер-вис-модульными точками;
- гарантировать удобство и быстроту сборки и обслуживания модулей в условиях заводов, а не локомотивных ремонтных де-по;
- придать машинному отделению изнутри эстетический и эрго-номичный вид, обеспечив установку всех агрегатов, трубопроводов и отдельных деталей в пределах габаритов модулей;
- внедрить новые концепции манипуляторов, установленных в сервис-модульных точках обслуживания локомотивов, обеспечив при этом полностью безлюдные технологии;
- гарантировать высокий коэффициент технической готовности локомотивов;
- использовать прогрессивные конструкторские и технологические решения для унификации локомотивов с ориентацией на потребности заказчика).
3. Статья: Балабин В.Н., Некрасов Г.И. Принципы модульности проектирования и обслуживания локомотивов // Ж-л Мир транспорта. -2019. – Том 17, №2.- с.80-90.
(При переходе на новую систему обслуживания модульных локомотивов необходимым фактором будет являться нетрудоемкий, полностью механизированный монтаж-демонтаж модулей на локомотивы. Поэтому целесообразно использование так называемых функциональных модулей — сборочных единиц адресного применения, основу которых составляет известное оборудование (механическое, тепло- и электротехническое, электронное и др.), прошедшее соответствующую проверку и готовое к выполнению своих функций после установки модуля на локомотив).
(В разделе 6.2. диссертации впервые было обозначено новое направление – комплектация локомотивных энергетических ус-тановок автономными блоками вспомогательного оборудования. Здесь же были озвучены задачи модульного конструирования двигателей и локомотивов нового поколения).
2. Статья: Балабин В.Н., Брагин А.В. Сервис-модульные цен-тры – новая философия эксплуатации и обслуживания модуль-ных локомотивов // Ж-л «Современные наукоемкие технологии», №4, 2014. – с.44-48.
(Локомотивы, созданные по принципу модульности, будут иметь высокую надежность, технологичность и унификацию, что позволит в будущем реализовать многие концептуальные технические решения.
модульная конструкция локомотива позволяет:
- снизить эксплуатационные и ремонтные затраты при работе локомотивов в различных условиях:
- унифицировать модули основных и вспомогательных систем для различных типов и серий локомотивов;
- снизить непредсказуемость человеческого фактора при вы-полнении операций ТО и ТР на локомотиве;
- использовать методы диагностики оборудования модулей, выполненные на качественно новых принципах;
- сократить цикл межпоездного обслуживания локомотивов, обеспечив замену модулей в течение нескольких минут на сер-вис-модульных точках обслуживания локомотивов;
- обеспечить логистические программы оперативности транс-портировки модулей между сервис-модульными центрами и сер-вис-модульными точками;
- гарантировать удобство и быстроту сборки и обслуживания модулей в условиях заводов, а не локомотивных ремонтных де-по;
- придать машинному отделению изнутри эстетический и эрго-номичный вид, обеспечив установку всех агрегатов, трубопроводов и отдельных деталей в пределах габаритов модулей;
- внедрить новые концепции манипуляторов, установленных в сервис-модульных точках обслуживания локомотивов, обеспечив при этом полностью безлюдные технологии;
- гарантировать высокий коэффициент технической готовности локомотивов;
- использовать прогрессивные конструкторские и технологические решения для унификации локомотивов с ориентацией на потребности заказчика).
3. Статья: Балабин В.Н., Некрасов Г.И. Принципы модульности проектирования и обслуживания локомотивов // Ж-л Мир транспорта. -2019. – Том 17, №2.- с.80-90.
(При переходе на новую систему обслуживания модульных локомотивов необходимым фактором будет являться нетрудоемкий, полностью механизированный монтаж-демонтаж модулей на локомотивы. Поэтому целесообразно использование так называемых функциональных модулей — сборочных единиц адресного применения, основу которых составляет известное оборудование (механическое, тепло- и электротехническое, электронное и др.), прошедшее соответствующую проверку и готовое к выполнению своих функций после установки модуля на локомотив).