تحقیقات موتور

تحقیقات موتور

بررسی قابلیت اطمینان توربوشارژر‌های لوکوموتیوهای باری با استفاده از تحلیل ویبول به منظور بهینه‌سازی شیوه تعمیرات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مدیر بخش هوش مصنوعی، شرکت زیست پاک گستر نفیس
2 مدیر مهندسی شرکت راه آهن کشش
3 ایران تهران دانشگاه شهید بهشتی دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی گروه سیستم های انرژی
10.22034/er.2026.2076541.1114
چکیده
در این پژوهش، قابلیت اطمینان توربوشارژرهای نصب‌شده بر روی لوکوموتیوهای باری با استفاده از توزیع ویبول مورد بررسی قرار گرفته‌است. داده‌های آماری شامل 516 رکورد از 132 توربوشارژر در بازه زمانی 1395 تا 1402 تحلیل شده‌اند. ابتدا با پالایش داده‌ها، عمر مفید توربوشارژرها استخراج و سپس مدل‌های قابلیت اطمینان برحسب دو نوع توربوشارژر و سرویسکار تدوین گردید. نتایج نشان می‌دهد که توربوشارژرهای با سازنده‌ی D که سرعت چرخش کمتری دارند، عمر متوسط و قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به نوع A دارند و نرخ خرابی در مرحله شکست اولیه متمرکز است. به منظور بهینه‌سازی سیاست‌های نگهداشت، یک مدل چرخه عمر بر پایه شبیه‌سازی مونت‌کارلو توسعه داده شد که در آن توزیع‌های احتمالاتی زمان خرابی، تعمیر و PM با استفاده از داده‌های واقعی برآورد شده‌اند. سپس با تغییر پارامترهای تصمیم‌گیری مدت انتظار برای جایگزینی توربوشارژر، میزان توربوشارژرهای آماده به‌کار و مدت زمان عدم بهره‌برداری تحلیل شد. نتایج این مدل می‌تواند به طراحی سیاست‌های تعمیر و نگهداری بهینه در جهت افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‌ها کمک شایانی نماید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the reliability of freight locomotive turbochargers using Weibull analysis to optimize repair methods

نویسندگان English

Mohsen masoudifar 1
Seyed Alireza sharifi 2
Mohammad Ali Ehteram 3
1 Artificial Intelligence Department Manager
2 Engineering Manager, Rahahan Keshesh Company
3 Iran Tehran Shahid Beheshti University Faculty of Mechanical and Energy Engineering Energy Systems Group
چکیده English

In this study, the reliability of turbochargers installed on freight locomotives was investigated using the Weibull distribution. The statistical dataset, comprising 516 records from 132 turbochargers over the period 2016 to 2023, was analyzed. First, after data cleansing, the useful life of the turbochargers was extracted, and then reliability models were developed based on two turbocharger types and service technicians. The results demonstrate that turbochargers from manufacturer D, which operate at lower rotational speeds, have a higher mean life and greater reliability than type A, with the failure rate concentrated in the early-failure phase. To optimize maintenance policies, a life‑cycle model based on Monte Carlo simulation was developed, in which the probability distributions of failure times, repairs, and preventive maintenance (PM) were estimated using real-world data. Then, by varying the decision parameter of the waiting time for turbocharger replacement, the number of turbochargers ready for operation and the downtime duration were analyzed. The results of this model can substantially aid in designing optimal repair and maintenance policies to enhance reliability and reduce costs.

کلیدواژه‌ها English

Turbocharger, Reliability, Monte Carlo Simulation
Preventive Maintenance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 16 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 04 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 24 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 16 تیر 1405