=Реферат= Автоматическая диагностика колесных пар с помощью системы ARGUS

[Admin]

Автоматическая диагностика колесных пар с помощью системы ARGUS

Реферат

Скачать

Автоматическая диагностика колесных пар
с помощью системы ARGUS

С повышением скорости движения растут требования к качеству пути и подвижного состава. Вместе с тем ситуация на рынке транспортных услуг не позволяет увеличивать расходы на техническое обслуживание подвижного состава. В связи с этим необходимо обеспечить его оптимальное использование без снижения уровня безопасности движения.
Работа подвижного состава в системе колесо — рельс связана со значительным износом обоих компонентов, однако в особой степени это относится к колесам. В ходе эксплуатации ухудшаются геометрия колеса, качество его материала и состояние поверхности катания, растут напряжения, снижаются плавность хода и уровень безопасности движения.
При дальнейшем повышении скорости движения все большее значение будет приобретать контроль состояния колесных пар. В связи с этим для повсеместно внедряемой системы технического обслуживания подвижного состава по его состоянию потребуется точная информация о величине износа всех элементов колесной пары.
До сих пор износ измеряли вручную. Значительные затраты на эти работы, а также простои подвижного состава при выполнении измерений вынуждали проводить эти работы с большими интервалами времени. Автоматизация позволяет выполнять эти измерения за несколько минут. При этом обеспечивается повышенная точность измерений и возможность планирования технического обслуживания.

Система ARGUS

Измерительная система ARGUS разработана немецкой компанией Hegenscheidt-MFD, Эркеленц. Она обмеряет и обследует колеса рельсового подвижного состава в движении. Установка длиной 20 м работает в специализированном депо Берлин-Руммельсбург, обслуживающем поезда ICE. Все измерения на поезде длиной 400 м, движущемся со скоростью около 10 км/ч, выполняются в течение 3 мин.
При проследовании поезда через установку все колеса проверяются по ряду параметров. Результаты измерений поступают в цех ремонта по системе передачи данных. Блок информации для каждого колеса может быть выделен с помощью системы идентификации. Все результаты измерений, дающие полную информацию о состоянии каждого колеса и колесных пар, помещаются в запоминающее устройство.
Доступ к данным с целью их оценки может быть разрешен компьютером более высокого уровня. Результаты измерений и рассчитанные по ним остаточные сроки эксплуатации позволяют планировать работы по обточке колес или замене колесных пар. Имея данные о состоянии профиля каждого колеса, можно заранее задавать режим его обточки на колесотокарном станке.

Система ARGUS состоит из базового блока (компьютера управления и контроля) и ряда модулей:
• идентификации поезда;
• обнаружения некруглостей и ползунов;
• измерения диаметра и расстояния между внутренними гранями колес;
• обмера профиля;
• ультразвуковой дефектоскопии.

Измерительная установка, созданная на базе системы ARGUS, монтируется на открытом воздухе и может эксплуатироваться при температурах, свойственных для Центральной Европы. Датчики системы закрыты защитными корпусами, в которые под давлением подается подогретый воздух. Установка отвечает самым жестким требованиям в отношении достоверности диагностической информации. С определенными интервалами времени проводится калибровка измерительных устройств. Достоверность результатов измерений проверяется с помощью вероятностных методов расчета. Эксплуатационная готовность установки составляет 98 %.

Идентификация

Система ARGUS обеспечивает возможность однозначного определения принадлежности каждого блока измерительных данных колесу конкретной колесной пары. Для автоматизации процесса распознавания каждый поезд и каждая единица подвижного состава оснащаются сигнальным электронным блоком, который с помощью антенны передает присвоенный ему идентификационный номер. Идентификация поезда происходит в тот момент, когда сигнальный блок оказывается на расстоянии не более 1 м от приемного устройства измерительной установки. По идентификационному номеру и информации датчика числа осей определяется принадлежность блока данных конкретному колесу.
В состоянии разработки находится система идентификации непосредственно колесной пары SOFIS компании Siemens. При использовании этой системы не идентифицируются вагон или поезд, в связи с этим приходится вручную вводить данные о поезде или вагоне, а также о порядке расположения в них колесных пар.
Альтернативным является способ идентификации с помощью оптической головки для считывания текста. Такое устройство реализовано на установке ARGUS, смонтированной в депо Берлин-Руммельсбург. Этот способ также обеспечивает большую точность, но требует максимальной четкости считываемого текста. Поезд контролируется с обеих сторон видеокамерами. Изображение с них в непрерывном режиме оценивает компьютер, который настроен на отыскание определенной надписи. Обнаружение этой надписи в сочетании со считыванием цифр номера поезда обеспечивает высокую резервируемость процесса идентификации.

Обнаружение некруглостей и ползунов на колесах

Контроль колес с целью обнаружения некруглостей и ползунов является основным условием обеспечения безопасности движения, особенно для высокоскоростных поездов. Некруглость колеса может стать причиной повреждений пути или ходовой части подвижного состава, снижения плавности хода и увеличения опасности схода с рельсов.
Главным параметром, измеряемым этим модулем, является отклонение от нормы высоты гребня. Во многих случаях оно может быть мерой некруглости колеса и изменения его круга катания. Если принять, что окружность вершины гребня является идеальной и концентричной относительно оси вращения, то отклонение от нормы высоты гребня идентично отклонению круга катания от идеальной окружности и несет в себе информацию о величине некруглостей и глубине ползунов. Поскольку вершина гребня не изнашивается, а колесные пары регулярно обтачиваются, указанное допущение в общем правомерно.


Рис. 1. Определение высоты гребня с помощью измерительной балки
Принцип измерения механический. Используется измерительная балка (рис. 1), опусканию которой при нажатии на нее вершины гребня противодействует давление сжатого воздуха. Вертикальный ход балки при качении колеса измеряется с помощью электромеханического датчика. Сигнал с датчика передается в ЭВМ модуля, где он обрабатывается и регистрируется как изменение хода балки минимум за один оборот колеса. На заключительном этапе измеренные величины пересчитываются для условий, когда измерительная балка и рельсы идеально ровные. Таким образом, колебания измеренных величин будут отражать только изменения высоты гребня колеса. По кривой изменения высоты гребня за один оборот определяют наличие некруглости или ползуна (рис. 2).