шпаргалка. 1. Информация, данные, определение и назначение Информация
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
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. Благодаря модульному принципу при отказе одного из компонентов остальные сохраняют работоспособность. Установка работает в автоматическом режиме без персонала. Работоспособность установки может быть проверена дистанционно. Возможно также дистанционное устранение некоторых неисправностей. 1.Модуль идентификации: Система ARGUS обеспечивает возможность 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. Способ идентификации с помощью оптической головки для считывания текста реализовано на установке ARGUS. Этот способ 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. 2.Обнаружение некруглостей на колесах: 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. Принцип измерения механический. Используется измерительная балка, 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. По кривой изменения высоты гребня за один оборот определяют наличие некруглости или ползуна. Указанная кривая используется также для обнаружения полигонизации колес, т. е. к превращению круга катания в многоугольник. 3. Измерение диаметра и расстояния между внутренними гранями колес: В случае замены колесной пары новая должна иметь колеса такого же диаметра, как демонтированная. Диаметр колеса определяют по радиусу закругления одного сегмента колеса с помощью световых лучей. Для этого два лазера с V-образно расходящимся в одной плоскости лучом помещают под исследуемым колесом таким образом, чтобы полосы света, падающие на поверхность катания, были параллельны плоскости круга измерения. Эти полосы фотографирует расположенная сбоку цифровая камера. Плоскость круга измерения проходит через поверхность катания колеса посредине между световыми полосами, образуемыми плоскими V-образными лучами двух лазеров. Сначала определяются диаметры двух окружностей, образованных световыми полосами, после чего с помощью линейной интерполяции определяется диаметр расположенного между ними круга измерения. Изображения световых полос искажаются оптически и за счет перспективы. Это искаженное изображение передается на ЭВМ модуля и с помощью соответствующей трансформации преобразуется в неискаженное.Используемое для измерений триангуляционное устройство посылает лазерный луч на внутреннюю грань колеса, где след луча наблюдается как светящаяся точка. Установленная сбоку оптическая система фиксирует место расположения этой точки. Координата ее изображения на светочувствительной полосе индикатора соответствует расстоянию до объекта измерения. 4. Модуль обмера профиля: Модуль обмера профиля дает возможность постоянно контролировать указанные размеры и оценивать их изменения в функции времени работы. Эта операция совместно с измерением диаметра позволяет определять остаточный пробег и, соответственно, с высокой точностью прогнозировать срок следующей обточки колесной пары. Обмер профиля выполняется так: для этого один лазер с плоским V-образным лучом устанавливается ниже катящегося колеса так, что плоскость луча оказывается строго перпендикулярной направлению движения колеса. Линия пересечения плоскости луча с профилем колеса фиксируется цифровой фотокамерой, в цифровом виде передается на ЭВМ модуля, где изображение обрабатывается с целью устранения искажений. После этого ЭВМ генерирует результирующий блок данных, соответствующих реальным параметрам профиля. По ним выводится графическое отображение профиля, по которому определяют все указанные параметры. Механическая заслонка позволяет предохранять оптику от загрязнений в нерабочие периоды. Она автоматически открывается при подходе поезда. 5. Ультразвуковая дефектоскопия: Ультразвуковое исследование поверхности катания колеса на наличие повреждений относится к разряду методов неразрушающего контроля. Оно выполняется во время движения подвижного состава с минимальными затратами времени. Ультразвуковой метод позволяет определять также те дефекты, которые в дальнейшей эксплуатации закатываются и не могут быть обнаружены при осмотре. Состояние поверхности катания исследуется с помощью ультразвуковых импульсов частотой 400 кГц, которые посылаются на поверхность катания колеса испытательной головкой. Для этого не требуется передающая среда. Электромагнит генерирует соответствующее подмагничивающее поле и одновременно прижимает испытательную головку к колесу. Импульс распространяется в колесе в виде поверхностных волн, которые многократно обегают его по окружности в обоих направлениях. Дефект в колесе генерирует отраженный эхо-сигнал. Трещина, расположенная перпендикулярно к направлению распространения ультразвукового импульса и уходящая на глубину 7 мм, уже в состоянии вызвать отражение сигнала. Отраженный от дефекта эхо-сигнал регистрируюется приемопередающей катушкой. При этом полезный сигнал усиливается, проходит через электронный фильтр, после чего поступает в ЭВМ модуля. Здесь он оценивается по разным критериям, в том числе по степени ослабления, амплитуде и др. Если испытываемое колесо не имеет дефектов, на приемопередающую катушку приходят донные эхо-сигналы с равными интервалами, соответствующими полному времени обегания. При наличии дефекта отраженные от него эхо-сигналы имеют время прохождения, не соответствующее полному циклу. 47. Диагностический комплекс определения состояния колесных пар, модуль идентификации, измерения окружности, измерения диаметра Диагностический комплекс - это устройство, позволяющее решить следующие задачи определения состояния ЭПС: – контроль технического состояния; – поиск места и определение причины отказа (неисправности); – прогнозирование технического состояния. Автоматическая диагностика колесных пар с помощью системы ARGUS. В ходе эксплуатации ухудшаются геометрия колеса, качество его материала и состояние поверхности катания, растут напряжения, снижаются плавность хода и уровень безопасности движения. Измерительная система ARGUS разработана немецкой компанией Hegenscheidt-MFD, Эркеленц. Она обмеряет и обследует колеса рельсового подвижного состава в движении. При проследовании поезда через установку все колеса проверяются по ряду параметров. Результаты измерений поступают в цех ремонта по системе передачи данных. Все результаты измерений, дающие полную информацию о состоянии каждого колеса и колесных пар, помещаются в запоминающее устройство. 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. Благодаря модульному принципу при отказе одного из компонентов остальные сохраняют работоспособность. Установка работает в автоматическом режиме без персонала. Работоспособность установки может быть проверена дистанционно. Возможно также дистанционное устранение некоторых неисправностей. 1.Модуль идентификации: Система ARGUS обеспечивает возможность 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. Способ идентификации с помощью оптической головки для считывания текста реализовано на установке ARGUS. Этот способ 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. 2.Обнаружение некруглостей на колесах: Контроль колес с целью обнаружения некруглостей 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. Принцип измерения механический. Используется измерительная балка, 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. По кривой изменения высоты гребня за один оборот определяют наличие некруглости или ползуна. Указанная кривая используется также для обнаружения полигонизации колес, т. е. к превращению круга катания в многоугольник. Эта информация важна для оценки степени некруглости колес. Многоугольник в процессе качения колеса может генерировать колебания такой частоты, которая соответствует собственным частотам тележек или кузова, поэтому во избежание возможных резонансов форма круга катания должна быть приведена в норму. 3. Измерение диаметра и расстояния между внутренними гранями колес: Измерение диаметра колес требуется как на стадии изготовления подвижного состава, так и в ходе технического обслуживания. При обточке бандажей требуется учитывать диаметры колес соседних колесных пар. Значительная разница в диаметрах колес одной оси вызывает повышенный износ и способствует увеличению уровня шума при ее качении. В случае замены колесной пары новая должна иметь колеса такого же диаметра, как демонтированная. Диаметр колеса определяют по радиусу закругления одного сегмента колеса с помощью световых лучей. Для этого два лазера с V-образно расходящимся в одной плоскости лучом помещают под исследуемым колесом таким образом, чтобы полосы света, падающие на поверхность катания, были параллельны плоскости круга измерения. Эти полосы фотографирует расположенная сбоку цифровая камера. Плоскость круга измерения проходит через поверхность катания колеса посредине между световыми полосами, образуемыми плоскими V-образными лучами двух лазеров. Сначала определяются диаметры двух окружностей, образованных световыми полосами, после чего с помощью линейной интерполяции определяется диаметр расположенного между ними круга измерения. Изображения световых полос искажаются оптически и за счет перспективы. Это искаженное изображение передается на ЭВМ модуля и с помощью соответствующей трансформации преобразуется в неискаженное. Для того чтобы этот процесс был выполнен без нарушения масштаба, параметры трансформации калибруются на сегменте колеса известного диаметра. Расстояние между внутренними гранями колес определяют с помощью оптической измерительной системы. Для этого определяют расстояние между неподвижным датчиком, установленным на оси пути, и внутренними гранями колес. Полученные величины служат основой для расчета расстояния между внутренними гранями колес и осевой координаты плоскости круга измерения. Используемое для измерений триангуляционное устройство посылает лазерный луч на внутреннюю грань колеса, где след луча наблюдается как светящаяся точка. Установленная сбоку оптическая система фиксирует место расположения этой точки. Координата ее изображения на светочувствительной полосе индикатора соответствует расстоянию до объекта измерения. 48. Диагностический комплекс определения состояния колесных пар, модуль обмера профиля, ультразвуковая дефектоскопия Диагностический комплекс - это устройство, позволяющее решить следующие задачи определения состояния ЭПС: – контроль технического состояния; – поиск места и определение причины отказа (неисправности); – прогнозирование технического состояния. Автоматическая диагностика колесных пар с помощью системы ARGUS. В ходе эксплуатации ухудшаются геометрия колеса, качество его материала и состояние поверхности катания, растут напряжения, снижаются плавность хода и уровень безопасности движения. Измерительная система ARGUS разработана немецкой компанией Hegenscheidt-MFD, Эркеленц. Она обмеряет и обследует колеса рельсового подвижного состава в движении. При проследовании поезда через установку все колеса проверяются по ряду параметров. Результаты измерений поступают в цех ремонта по системе передачи данных. Все результаты измерений, дающие полную информацию о состоянии каждого колеса и колесных пар, помещаются в запоминающее устройство. 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. Благодаря модульному принципу при отказе одного из компонентов остальные сохраняют работоспособность. Установка работает в автоматическом режиме без персонала. Работоспособность установки может быть проверена дистанционно. Возможно также дистанционное устранение некоторых неисправностей. 1. Модуль обмера профиля: Изменение профиля колеса обусловливается его износом. Ходовые качества колесной пары определяются следующими основными параметрами: высотой и толщиной гребня, поперечным размером, используемым в качестве основы для расчета величины подреза гребня, расстоянием между внутренними гранями колес и эквивалентной конусностью. Модуль обмера профиля дает возможность постоянно контролировать указанные размеры и оценивать их изменения в функции времени работы. Эта операция совместно с измерением диаметра позволяет определять остаточный пробег и, соответственно, с высокой точностью прогнозировать срок следующей обточки колесной пары. Наличие данных о величине износа является обязательным условием надежного планирования работ по техническому обслуживанию. Обмер профиля выполняется так: для этого один лазер с плоским V-образным лучом устанавливается ниже катящегося колеса так, что плоскость луча оказывается строго перпендикулярной направлению движения колеса. Линия пересечения плоскости луча с профилем колеса фиксируется цифровой фотокамерой, в цифровом виде передается на ЭВМ модуля, где изображение обрабатывается с целью устранения искажений. После этого ЭВМ генерирует результирующий блок данных, соответствующих реальным параметрам профиля. По ним выводится графическое отображение профиля, по которому определяют все указанные параметры. Механическая заслонка позволяет предохранять оптику от загрязнений в нерабочие периоды. Она автоматически открывается при подходе поезда. 2. Ультразвуковая дефектоскопия: Ультразвуковое исследование поверхности катания колеса на наличие повреждений относится к разряду методов неразрушающего контроля. Оно выполняется во время движения подвижного состава с минимальными затратами времени. Ультразвуковой метод позволяет определять также те дефекты, которые в дальнейшей эксплуатации закатываются и не могут быть обнаружены при осмотре. Состояние поверхности катания исследуется с помощью ультразвуковых импульсов частотой 400 кГц, которые посылаются на поверхность катания колеса испытательной головкой. Для этого не требуется передающая среда. Электромагнит генерирует соответствующее подмагничивающее поле и одновременно прижимает испытательную головку к колесу. Импульс распространяется в колесе в виде поверхностных волн, которые многократно обегают его по окружности в обоих направлениях. Дефект в колесе генерирует отраженный эхо-сигнал. Трещина, расположенная перпендикулярно к направлению распространения ультразвукового импульса и уходящая на глубину 7 мм, уже в состоянии вызвать отражение сигнала. Отраженный от дефекта эхо-сигнал регистрируюется приемопередающей катушкой. При этом полезный сигнал усиливается, проходит через электронный фильтр, после чего поступает в ЭВМ модуля. Здесь он оценивается по разным критериям, в том числе по степени ослабления, амплитуде и др. Если испытываемое колесо не имеет дефектов, на приемопередающую катушку приходят донные эхо-сигналы с равными интервалами, соответствующими полному времени обегания. При наличии дефекта отраженные от него эхо-сигналы имеют время прохождения, не соответствующее полному циклу. 49. Автоматизированная система лазерного контроля геометрических параметров кузова и колесных пар, назначение и принцип работы Система при движении Данная система предназначается для измерения геометрических параметров поверхности катания, а также выявления износа и дефектов цельнокатаных колес на ходу поезда, регистрации неисправностей колесных пар и оперативной передачи полученной информации на ближайший пункт технического обслуживания (ПТО). Измерение с погрешностью не более 0,5 мм необходимо производить при скоростях движения поезда от 15 до 60 км/час на перегоне при температуре окружающей среды от – 50 до +50 при наличии запыленности и атмосферных осадков. Для решения указанной задачи разработан лазерный комплекс для автоматического контроля геометрических параметров колесных пар вагонов на подходах к станции (КОМПЛЕКС). |