Назначение
Модуль измерений отклонения формы колес измерительного комплекса ARGUS 2 диагностики колесных пар подвижного состава предназначен для измерения отклонения формы окружности колеса (овальность), дефектов в виде выбоин и ползунов, эксцентричности колес рельсовых транспортных средств в безостановочном режиме.
Система предназначена для работы в Моторвагонном депо Октябрьской железной дороги, г. Санкт - Петербург.
Описание
Модуль измерений отклонения формы колес входит в систему ARGUS 2 и состоит из следующих узлов: контактных рычагов с пневматическими цилиндрами, датчиков угловых перемещений, модулг сбора данных, ПК модуля. Процесс измерения происходит в режиме движения состава со скоростью 3-12 км/час. Индуктивный датчик колеса, расположенный приблизительно в 10 м перед участком измерения, распознает въезжающий состав и переключает готовую к работе систему в режим измерения. Одновременно датчик колеса измеряет скорость состава и количество осей, а также присваивает каждой колесной паре текущее время измерения. Модуль идентификации распознает номер состава (либо номер колесной пары).
Измерительный модуль активируется и подготавливается к предстоящему измерению (система запирающего воздуха переключается на уровень 2, открываются защитные крышки, включаются лазерные датчики и т.д.). Колесные пары проходят через модуль измерения отклонения формы окружности колес. В конце участка измерения второй датчик колеса повторно измеряет скорость состава и регистрирует количество осей. На основании этих данных базовый модуль распознает, вышел ли конец состава или последняя ось за пределы участка измерения. Измерительный модуль переключаются в положение покоя (закрываются защитные крышки, система запирающего воздуха переключается на уровень 1 и т.д.).
Принцип действия модуля измерения отклонения формы колес основан на измерении изменений расстояния между гребнем реборды и поверхностью катания по всей окружности колеса. Этот принцип измерения выявляет отклонение от круглости и радиальное биение гребня реборды, а также наличие ползунов (изменение высоты реборды на ограниченном участке), возникающих во время торможений. Весь участок измерения состоит для каждой стороны из 16 работающих отдельно и независимо друг от друга датчиков контактных рычагов. Таким образом, полный участок длиннее максимально возможной окружности колеса. На участке измерения колесные пары с обеих сторон удерживаются в осевом направлении направляющими рельсами у торцевых поверхностей венца колеса. Если гребень реборды исследуемого колеса имеет идеально круглую и концентричную по отношению к оси вращения форму, то отклонение высоты гребня идентично отклонению от идеальной окружности и непосредственно включает в себя величину радиального биения и глубину ползунов. Для ощупывания гребня реборды используются датчики контактных рычагов, прижимаемые снизу под действием пневмоцилиндров к гребню реборды. На головке контактного рычага находится измерительный ролик, смонтированный на подшипниках. Для записи измеренных значений на каждом контактном рычаге имеется датчик угловых перемещений, регистрирующий угловое положение рычага при движении по нему колеса. Пневматические цилиндры прижимают контактные рычаги к гребню реборды с установленным усилием прижатия. Этим усилием прижатия обеспечивается плавная компенсация изменений угла положения контактных рычагов, в том числе при наличии ползунов. Измерительное устройство по завершении измерения опускается, чтобы не допустить контакта между гребнем реборды и контактными роликами при переезде колесом (режим маневрирования). Это позволяет избежать повреждений и нарушений юстировки модуля.
Процесс измерения полностью управляется и контролируется компьютером модуля. Выходные сигналы датчиков угловых перемещений обрабатываются подключенной электроникой. Идеально круглое колесо при полном обороте формирует на всех датчиках равномерный, прямолинейный сигнал. Ползун распознается как высокочастотная помеха в последовательности зарегистрированных сигналов. Эксцентричность колеса приводит во время вращения колеса к возникновению простого синусоидального биения из последовательности зарегистрированных сигналов. Овальность выявляется по двойному синусоидальному биению.
После обработки данные измерения передаются в сервер базы данных. С помощью ПО «ARGUS», установленного на ПК управления, оператор имеет возможность открыть базу данных, просмотреть и распечатать данные измерения. С помощью системы передачи данных собранные данные измерения могут быть переданы в вышестоящий компьютер и использованы для дальнейшей обработки (например, статистический анализ или рабочее планирование текущего ремонта).
Технические характеристики
| Диапазон высоты гребня, мм | 26...38 |
| Диапазон измерений перепада высоты гребня, мм | 0,1...5,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перепада высоты гребня, мм | ±0,2 |
| Диапазон измерений глубины ползуна | 0,1...5,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины ползуна, мм | ±0,2 |
| Дискретность отсчета, мм | 0,1 |
| Габаритные размеры, мм -длина; -ширина; -высота; | 5600 2100 150 |
| Масса, кг | 5000 |
| Скорость состава при измерении, км/ч | 3...12 |
| Допускаемое отклонение скорости, % | ±10 |
| Система запирающего воздуха: -расход, м3 /ч -давление, Па | 900 2000 |
| Диапазон рабочих температур, °C | от +3 до +48 |
| Влажность воздуха, % | <82 |
| Параметры электрического питания от сети переменного тока: - напряжение, В -допускаемое колебание напряжения, % -частота, Гц -управляющее напряжение, В -вспомогательное напряжение, В | 400 -10/+6 50 24 230 |
| Суммарная потребляемая мощность, не более, кВА | 30 |
| Время между измерениями, мин | >2 |
| Тип компьютера | 1400 В А |
| Операционная система | Windows ХР SP2 |
Знак утверждения типа
Знак Утверждения типа наносится на маркировочную табличку, расположенную на корпусе модуля методом наклейки и на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Количество |
| Модуль в сборе Контактный рычаг с пневматическим цилиндром • Датчик угловых перемещений • Модуль сбора данных • ПК модуля | 2 шт. 2x16 шт. 16 х 2 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
Первичная и периодическая поверка проводится в соответствии с документом по поверке «Модуль измерений отклонения формы колес измерительного комплекса ARGUS 2 диагностики колесных пар подвижного состава. Методика поверки», разработанным ОАО «ВНИИЖТ» и согласованным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в марте 2010 г и включенным в комплект поставки модуля.
Основные средства поверки:
КИМ FARO Platinum Ann 8 с лазерным сканером Kreon Zephyr KZ-50 (ГР №29253-05, 31794-06) Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
МИ 2060-90 Рекомендация «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1х10’6.. .50 м и длин волн в диапазоне 0,2.. .50 мкм»
Техническая документация фирмы.
Заключение
Тип модуля измерений отклонения формы колес измерительного комплекса ARGUS 2 диагностики колесных пар подвижного состава утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
