Назначение
Система диагностики колесной пары пассажирского вагона (далее - Система) предназначена для обнаружения, визуализации и измерения координат дефектов в осях и колесах колесных пар (КП) пассажирских вагонов.
Область применения Системы - автоматизированный ультразвуковой контроль КП на предприятиях, осуществляющих формирование, освидетельствование и ремонт КП пассажирских вагонов.
Описание
Система состоит из следующих основных частей: поста диагностики, стойки поста диагностики, комплекта пьезоэлектрических преобразователей.
Блок системный, входящий в состав стойки поста диагностики, включает в себя промышленный компьютер (ПК) с установленным программным обеспечением для осуществления оператором управления системой - регистрации (запись) и представления данных автоматизированного ультразвукового контроля. Модуль аналого-цифрового преобразования, входящий в состав блока системного, предназначен для:
• усиления эхосигналов, поступающих по кабелю от блока электроники сканера, преобразование их в цифровую форму, цифровую обработку и запоминание в буферной памяти для последующей передачи данных в ПК;
• формирования зондирующего сигнала в виде двуполярного импульса с регулируемой длительностью и амплитудой;
• формирования команд для управления приводами сканера;
• формирования команд для управления предварительным усилением и коммутацией каналов блока коммутации ультразвуковых каналов БКУ.СД2 и блоков ультразвуковых БУЗ.СД2;
• приема и передачи команд по последовательному каналу, в соответствии с протоколом обмена, определяемым стандартом RS-485.
В состав поста диагностики входят три сканера оси:
- однокоординатный позиционирующий сканер оси, предназначенный для перемещения восьми пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) по средней части контролируемой оси КП в случае свободной средней части;
- два позиционирующих сканера оси, предназначенных для перемещения двенадцати пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) (шесть ПЭП в каждом сканере) по средней части и/или подступичным частям контролируемой оси КП с редуктором привода генератора от средней части оси или тормозными дисками.
В состав поста диагностики входят два сканера колес, каждый из которых представляет собой сканер, предназначенный для перемещения десяти ПЭП по внутренней грани обода и внутренней поверхности диска контролируемого колеса КП.
Эхосигналы, полученные ПЭП, расположенными в сканерах, поступают на вход соответствующего блока ультразвукового, предназначенного для предварительного усиления эхосигналов, коммутации: 12-ти каналов (сканер колеса); 8-ми каналов (сканер оси со свободной средней частью); 10-ти каналов (сканеры оси с редуктором привода генератора от средней части оси или тормозными дисками) с одним из выходов блока коммутации ультразвуковых каналов. Блок управления сканером формирует необходимые сигналы для работы шагового привода сканера оси со свободной средней частью.
Управление тремя (четырьмя) сканерами (двумя сканерами колес и одним (двумя) сканером оси) и независимую коммутацию приемных и передающих измерительных каналов сканеров по команде, поступающей с блока системного, обеспечивает блок коммутации ультразвуковых каналов, также входящий в состав поста диагностики.
Кроме того, пост диагностики оснащен:
• шкафом управления постом диагностики, обеспечивающим необходимым электропитанием все устройства системы;
• шаговым модулем, предназначенным для вращения КП;
• преобразователем угловых перемещений, обеспечивающим отсчет и преобразование в цифровой код положения КП при вращении относительно нулевого положения, задаваемого датчиком нулевого положения.
Акустический контакт между ПЭП и объектом контроля осуществляется с помощью контактной жидкости, доставляемой в зону контакта системой подачи контактной жидкости.
Технические характеристики
Количество акустических каналов, шт
Диапазон регулировки амплитуды зондирующего сигнала, В..............................................25-150.
Полоса пропускания приемного тракта по уровню -3 дБ, МГц..............................................0,6-10.
Динамический диапазон регистрируемых эхо-сигналов, дБ,
Предел допускаемой абсолютной погрешности установки коэффициента усиления, дБ
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения координат отражателя в контрольном образце СО-2, мм, не более
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения координат дефектов по оси X, мм: в оси:
• по окружности оси, градусов, не более
• по положению вдоль образующей оси, мм, не более
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения координат дефектов по окружности колеса, градусов, не более
Отклонение угла ввода от номинального значения, градусов:
• для ПЭП с номинальным значением угла ввода до 60 градусов
• для ПЭП с номинальным значением угла ввода более 60 градусов
Отклонение центральной частоты ПЭП от номинального значения, %, не более
Отношение сигнал/шум для всех типов ПЭП должно соответствовать данным, приведенным в таблице 1
Габаритные размеры, мм:
• поста диагностики........................................................................................2700x3650x1750.
• стойки поста диагностики................................................................................1440x600x600.
Масса, кг не более:
• поста диагностики
• стойки поста диагностики
Время непрерывной работы при проведении контроля (без снижения достоверности результатов контроля), ч.................................................................................................не менее 11.
Средний срок службы Системы, не менее, лет
Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °C....................................................................от +5 до +45.
относительная влажность воздуха, %............................................................до 80 при t = +25°С.
Таблица 1
| ПЭП с номинальными углами ввода в диапазоне, 0 | Отношение сигнал/шум, дБ |
| 15 -25 | 12 - 14 |
| 40-55 | 10 - 12 |
| 60 - 72 | 8 - 10 |
Знак утверждения типа
Наносится на переднюю панель монитора компьютера методом шелкографии, фотохимическим методом или методом лазерной гравировки, а также на титульный лист паспорта методом печати.
Комплектность
В комплект поставки Системы входят:
| п.п. | Обозначение изделия | Наименование изделия | ' КОЛ-ВО |
| 1 | 160.01.00.00.00 | Стойка поста диагностики СПД. СД 2 | 1 |
| 2 | 160.01.02.05.00 | Пульт дистанционного управления приводами ПДУ. СД2 | 1 |
| 3 | 160.02.00.00.00 | Пост диагностики ПД. СД 2 | 1 |
| 4 | 160.07.01.00.00 | Кабель электропитания системы КЭПС. СД 2 | 1 |
| 5 | 160.07.02.00.00 | Кабель сигнальный пульта управления КС -ПДУ.СД2 | 1 |
| 6 | 160.07.03.00.00 | Кабель питания стойки поста диагностики КП -СПД. СД2 | 1 |
| 7 | 160.07.04.00.00 | Кабель сигнальный соединительный КСС. СД 2 | 1 |
| 8 | 160.07.05.00.00 | Кабель радиочастотный КРЧ. СД 2 | 2 |
| 9 | | Комплекты | |
| 9.1 | 160.21.00.00.00 | Комплект кабелей SMA - SMA. СД 2 | 1 |
| 9.2 | 160.22.00.00.00 | Комплект ПЭП | 1 |
| | Пьезоэлектрические преобразователи | |
| | S2.5D65 (R100) | 2 |
| | S2.5D40 (R100) | 2 |
| | 2S2.5H40T55 (R100) | 2 |
| | 2S2.5H15T25 (R100) | 4 |
| | 2S2.5H40T50A1 (R100) | 2 |
| - | | S2.5D72 (R100) | 2 |
| | S2.5D50 (R100) | 4 |
| | S2.5D60 (R100) | 2 |
| | S2.5D40 | 8 |
| | 2S2.5H55T65 | 4 |
| | S2.5D50 | 2 |
| | S2.5H50 | 2 |
| № п.п. | Обозначение изделия | Наименование изделия | Кол-во |
| | L2.5D0 | 4 |
| 9.3 | 160.24.00.00.00 | Комплект инструмента и принадлежностей | 1 |
| | Инструменты | |
| | Отвертка шлицевая 3x80 | 1 |
| | Отвертка крестовая N3 | 1 |
| | Принадлежности | |
| 160.02.03.02.30 | Шторка | 4 |
| ПР. 111.00.00 | КО УЗ 32.06.000-07 - контрольный образец (паспорт ПР. 111.00.00ПС) | 1 |
| 10 | 160.00.00.00.00ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 |
| 160.00.00.00.00РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
| 160.00.00.00.00ПС | Паспорт | 1 |
| 11 | | Программное обеспечение | |
Поверка
Поверка Системы проводится в соответствии с документом: «Система диагностики колесной пары пассажирского вагона. Методика поверки», являющимся Приложением А к 160.00.00.00.00 РЭ, утвержденным ВНИИОФИ в 2008 году.
Средства поверки:
• цифровой запоминающий осциллограф типа TDS-220;
• контрольные образцы СО-2 и СО-3 из комплекта КОУ-2 по ГОСТ 14782.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
1. ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые».
2. Технические условия «Система диагностики колесной пары пассажирского вагона» 160.00.00.00.00 ТУ.
Заключение
Тип «Система диагностики колесной пары пассажирского вагона» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
