Механизация и автоматизация работ при ремонте букс колесных пар грузовых вагонов

В системе AURA использованы многоканальные электронные устройства на основе разработанной в институте IZFP электронной платформы PCUS 40 (34 активных и шесть резервных каналов), которая благодаря модульной конструкции легко может быть расширена до 64 каналов. Каждый канал позволяет выполнять четыре независимых измерения, причем предусмотрена регистрация времени и пространственных координат отклонений.

В процессе испытаний  на экран монитора выводятся четыре изображения, полученные при измерениях, и результаты этих измерений, представленные в виде кривых. Изображения перед  началом измерений могут индивидуально  выбираться оператором системы на всех каналах. Окончательные результаты испытаний для обеих сторон колесного диска отображаются в виде диаграмм.

При анализе  результатов испытаний, необходимых, например, для настройки системы  или уточнения результатов измерений, можно с помощью мыши и курсора отметить характерные точки полученных кривых. Кривые, построенные системой по этим точкам, отображают динамику амплитуд. Это позволяет уточнить величину полученных при измерении амплитуд и координаты дефектов. Вспомогательным средством является боковое изображение, по которому можно определить глубину дефекта.

Разработчики  системы ориентировались на минимальное  время испытания, которое должно составить 5 мин. При этом колесо делает два полных оборота. Помимо этого, требуется  время на подготовку (регистрацию исходных данных, закатку колесной пары на стенд, установку магнитов в уже определенной и воспроизводимой начальной точке испытаний) и завершение испытаний (подготовку и выдачу протокола). С учетом этого в настоящее время в течение одного часа удается испытать пять колесных пар. Проводятся мероприятия по увеличению производительности до 6 колесных пар в час.

К внешним воздействиям при испытаниях относятся, например, наличие электромагнитных полей  в непосредственной близости от установки  или чрезмерное количество пыли в воздухе, но в первую очередь — загрязнение передающей среды: например, наличие ржавчины или воды в подводимом сжатом воздухе или загрязнение воды как передающей среды в случае использования пьезоэлектрических испытательных головок. В депо Нюрнберг потребовалось построить дополнительную установку для осушки и фильтрации сжатого воздуха. Система оборотного водоснабжения была заменена устройством подачи свежей воды.

Помехи, обусловленные  объектами испытаний возникают  вследствие геометрических отклонений (нарушения допусков) или дефектов изготовления, например наличия выступов и рисок, образующихся на диске при обработке, или отпечатков, остающихся в области бандажа после испытаний на твердость. Дополнительные сложности вносит различие форм дисков (прямые, волнистые).

Под внутренними  понимают помехи, создаваемые механическими  и электрическими устройствами самой  системы. Они могут быть вызваны  работой недостаточно точно настроенных  компонентов, например импульсных датчиков, или механических устройств, имеющих повышенный износ (например, привода колесной пары), а также выходом из строя пружин измерительных головок. Отказы по вине электронных устройств стенда происходят крайне редко.

Для подтверждения  работоспособности испытательной  системы при каждой смене оператора (минимум один раз в сутки) проводят испытания эталонного колеса с моделированными дефектами. Получаемый протокол сопоставляют с эталонным, фиксируя имеющиеся отклонения.

Опыт эксплуатации системы в Нюрнберге позволил внести ряд изменений в последующие стенды AURA, предназначенные для депо в Мюнхене и Ноймюнстере. Важный вклад в совершенствование системы сделал институт IZFP, разработавший программный модуль дистанционного управления и обслуживания. Производительность системы AURA характеризует диаграмма, приведенная на рисунке 6.1.

 

 

 

Рисунок 6.1 − Производительность системы AURA при испытании колесных пар типов 215  и 214 в 1999 г. на заводе в Нюрнберге

 

В механическую часть системы AURA второго поколения  внесены изменения, в результате которых демонтирован узел, обеспечивавший поворот блока датчиков на 180° для контроля колеса с обратной стороны. На операцию поворота затрачивалось слишком много времени, поэтому решено было от нее отказаться и вместо этого увеличить число ультразвуковых датчиков (до 52 вместо 28), которые стационарно смонтировали с обеих сторон колеса, а также дополнительно установить восемь вихретоковых головок. Электронную платформу PCUS 40 расширили до 64 измерительных каналов, т. е. их число удвоили (всего 68 каналов с учетом резервных).

Для обнаружения  поверхностных трещин введен восьмиканальный  вставной модуль для вихретоковых датчиков. Зону поверхности катания до наружной торцовой части перекрывают четыре вихретоковых зонда диаметром 14 мм. Каждый из них имеет зону действия шириной 12 мм. С их помощью можно обнаружить трещины или впадины глубиной 1 мм.

Для выявления  объемных и поверхностных (расположенных  по окружности) дефектов или радиально  ориентированных трещин в опасных  зонах колесного диска используется комбинация различных датчиков. Применительно к каждому диску с учетом геометрии задают оптимальные величины расстояний между головками EMUS и колесом, а также рабочие частоты этих головок.

Испытательный стенд (рисунок 6.2) состоит из модуля 1 (контроль бандажа и диска колес) и модуля 2 (контроль сплошных и полых осей).

   Рисунок 6.2 − Общий вид испытательного стенда

 

В депо компании DB Cargo испытывают колесные диски с  отверстиями. Для обнаружения трещин, начинающихся у краев отверстий, в системе AURA предусмотрено устройство (TD), позволяющее регистрировать изображения с определенным смещением во времени.

 

Заключение

 

Переход к автоматическому  управлению производством - эта одна из характерных особенностей   современного    развития.    Автоматизация производственных    процессов   -   главный   резерв   для   сокращения продолжительности ремонтных работ и обработки составов на технических станциях, облегчения труда, улучшения технологии и организации работ, а также снижения их себестоимости и повышения качества.

Применение технических средств входного, межоперационного и выходного контроля при выполнении ремонтных работ является неотъемлемой частью обеспечения безопасности движения.

Таким образом, главным направлением в решении  задачи увеличения объема перевозок на железных дорогах без увеличения  количества работающих является выявление резервов за счёт ликвидации всякого рода производительных потерь (простои, устаревшая технология производства, -нерациональные      транспортировочные      операции,      использование малопроизводительного устаревшего оборудования и др.) и дальнейшего внедрения научной организации труда и прогрессивной технологии на основе автоматизации производственных процессов.

 

Список использованных источников

1 WWW.IRTRANS.RU-Официальный сайт Фирмы Иртранс

2. Кравченко  Г. И. Дефектоскоп вихретоковый  автоматизированный ВД – 211.15. Руководство по эксплуатации. 2000 г.