Автоматизированный комплекс выходного контроля тележек грузовых вагонов при плановых видах ремонта
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована для определения механического состояния подшипников буксового узла колесной пары грузовых вагонов во время движения поезда. Технический результат заключается в выявлении механических дефектов подшипников буксовых узлов при движении поезда на ранней стадии возникновения дефектов и предварительному определению объема производства ремонтных работ на пунктах технического осмотра вагонов. Постовая система контроля буксового узла грузового вагона в движении содержит пятнадцать вибрационных датчиков, каждый из датчиков установлен с помощью клеевого соединения па каждом рельсе с шагом 1,49 метра, которые при прохождении поезда передают сигнал по специальным антивибрационным кабельным линиям связи, выходы которых соединены с усилителями заряда, обеспечивающими усиление и нормирование сигналов в величинах напряжения, пропорциональных амплитуде ускорения вибрационного процесса, двенадцать измерительных микрофонов со специальными заборными устройствами, каждый из которых устанавливается вдоль железнодорожного полотна в горизонтальном и в вертикальном направлении на расстоянии 1,6 метра от него, с шагом 1,49 метра, сигналы с которых усиливаются с помощью предусилителей, расположенных в непосредственной близости от микрофонов и передаются по экранированным кабельным линиям связи на кондиционирующие усилители, расположенные в помещении вместе с системой сбора данных, выполняющей аналого-цифровое преобразование измерительной информации, сбор, регистрацию и обработку информации по специальным алгоритмам с выдачей результата в виде «годен-брак».
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована для автоматизированного бесконтактного лазерного измерения всех контролируемых размеров тележки в сборе при ее выходном контроле из плановых видов ремонта (измерение базовых размеров тележки, завышения (занижения) фрикционных клиньев, поперечных и продольных суммарных зазоров между корпусом буксы и боковой рамой и др.).
Известны устройства для измерения величины износов опорных наклонных поверхностей надрессорной балки тележки грузового вагона, содержащее скобы, опирающиеся на установочную раму, соединенные с измерительными движками [1], для измерения расстояния между планками и проверки их непараллельности содержащее измерительные движки, установленные на раме [1].
К недостаткам известных устройств для измерения величины износов опорных наклонных поверхностей надрессорной балки тележки грузового вагона и для измерения расстояния между планками и проверки их непараллельности следует отнести недостаточную точность, качество и достоверность измерений, отсутствие контроля за всеми узлами тележки в сборе и на отдельных технологических операциях, из-за проведения замеров вручную с помощью шаблонов.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является диагностический комплекс для диагностики колесно-моторного блока локомотива и сформированной колесной пары грузового вагона (система диагностики механизмов ОМСД-01(02)), содержащий стенд диагностики буксовых подшипников, стенд диагностики подшипников буксовых узлов
колесных пар грузовых вагонов, которые в свою очередь содержат датчики виброускорений, каждый из которых связан с усилителем, сигналы с которых поступают на многоканальный аналаго-цифровой преобразователь и далее на компьютер (см. RU 56611 U1, G01M 17/08). Известное устройство позволяет выявлять дефекты (неисправности) в буксовых и редукторных узлах локомотивов и грузовых вагонов подвижного состава. К недостаткам известного диагностического комплекса для диагностики колесно-моторного блока локомотива и сформированной колесной пары грузового вагона следует отнести выявление дефектов только буксового узла, в не всей тележки в сборе.
Технический результат заключается в повышении достоверности измерений, вибродиагностического контроля на всех стадиях технологических работ при формировании колесной пары и сборки тележки, увеличении гарантийных плеч пробега грузовых вагонов с 600 тыс. км до 1000 тыс. км и уменьшении среднего количества деповских ремонтов на сети железных дорог.
Технический результат достигается тем, что в автоматизированном комплексе выходного контроля тележек грузовых вагонов при плановых видах ремонта содержащим установку нагружения, состоящей из силового каркаса с вертикальными и боковыми нагрузочными гидроцилиндрами создающими различные по величине и направлению нагрузки, подключенными к гидростанции определяющей величину нагрузки подачей рабочей жидкости под определенным заданным давлением предохранительных клапанов, контролируемых по манометрам, в рабочие полости гидроцилиндров, введена автоматизированная измерительная система, содержащая оптические датчики с лазерными модулями измеряющими суммарный зазор между направляющими боковой рамы тележки и корпусом буксы производящийся формированием нерасходящегося пучка излучения лазерных модулей, занижение и завышение фрикционного клина производящийся методом освещения
клиньев модулями формирования линейной развертки, соединенные комплектом специальных кабелей с контроллером оптических датчиков, управляющим их включением и работой и включением USB концентраторов, соединенных посредством USB кабелей с оптическими датчиками, передающих данные в промышленный контроллер, обрабатывающий их специальным программным обеспечением с регистрацией результатов в базе данных.
На чертеже представлена блок-схема автоматизированного комплекса выходного контроля тележек грузовых вагонов при плановых видах ремонта.
Автоматизированный комплекс выходного контроля тележек грузовых вагонов при плановых видах ремонта содержит датчики 1, 2, 3 ускорений установленные на корпусе измерителя один относительно другого во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем каждый из датчиков имеет два выхода, на которых формируются сигналы ускорений движений во взаимно перпендикулярных направлениях. Выходы датчиков 1, 2 и 3 ускорений соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами мультиплексора 4, обеспечивающий последовательный опрос датчиков ускорений, к управляющему входу мультиплексора 4 подключен первый выход тактового генератора 5, первый выход мультиплексора соединен со входом блока 6 определения максимальных значений ускорений и со входом блока 7 вычисления средних значений ускорений, выходы блоков 6 и 7 подключены соответственно к первому и второму входам блока 8 памяти, ко второму выходу мультиплексора 4 подключен буфер-накопитель 9, соединенный с преобразователем 10, реализующим дискретное преобразование Фурье, вход запуска преобразователя 10 соединен со вторым выходом тактового генератора 5. Выход преобразователя 10 через блок 11 цифровой фильтрации подключен ко входу блока 12 вычисления среднеквадратических значений ускорений, выход которого соединен с третьим входом блока памяти 8, выход блока памяти 8 подключен к
формирователю 13 пакета данных, вход управления которого соединен с блоком 14 принятия запросов от внешних устройств, а выход формирователя 13 пакета данных подключен ко входу блока 15 передачи данных.
Измеритель плавности хода работает следующим образом. С первого выхода тактового генератора 5 на управляющий вход мультиплексора 4 поступают тактовые импульсы. При этом посредством мультиплексора 4 осуществляется 64 раза в секунду последовательный опрос датчиков 1, 2 и 3 ускорений. Датчики 1, 2, 3 ускорений установлены на корпусе измерителя один относительно другого во взаимно перпендикулярных плоскостях, что обеспечивает измерение датчиками вертикальной и горизонтальной (продольной и поперечной) составляющих ускорений, возникающих при движении транспортного средства. Поскольку датчики имеют два выхода, на которых формируются сигналы ускорений движений во взаимно перпендикулярных направлениях, то каждый из датчиков измерителя плавности хода осуществляет дублирование измерения одной из составляющих ускорения, осуществляемого другим датчиком ускорения, установленным в другой плоскости. Т.е осуществляется дублирование измерений значений ускорений по всем трем взаимно-перпендикулярным направлениям, что повышает надежность работы устройства, поскольку выход из строя одного из датчиков ускорений не повлияет на точность измерения плавности хода.
С выхода мультиплексора 4 сигналы поступают на блок 6 определения максимальных значений ускорений и на блок 7 вычисления средних значений ускорений, а также в буфер-накопитель 9. Блок 6 определения максимальных значений ускорений определяет максимальное значение ускорений за период в одну секунду, за этот же период блок 7 вычисления средних значений ускорений обеспечивает вычисление средних значений ускорений, а в буфер-накопитель 9 записываются 128 значений, измеренных за период в две секунды. Сигналы, несущие информацию о
максимальных значениях и о средних значениях ускорения поступают из блоков 6 и 7 соответственно на первый и второй входы блока 8 памяти, в котором осуществляется запись этих сигналов. Импульсом со второго выхода тактового генератора, поступающим (один раз в секунду) на управляющий вход преобразователя 10, запускается преобразователь 10, осуществляющий быстрое преобразование Фурье по основанию 4, используя данные из буфера-накопителя 9, состоящего из трех частей, предназначенных для записи информации о значениях соответственно вертикальной и горизонтальных (продольной и поперечной) составляющих ускорений. Дискретное преобразование Фурье позволяет получить спектральную плотность S(n) для выделения необходимых спектральных составляющих с помощью блока 11 цифровой фильтрации. Нормированная амплитудно-частотная характеристика корректирующего фильтра определяется следующей формулой:
,
где f - частота колебаний в гц.
Выходной сигнал с преобразователя 10 через блок 11 цифровой фильтрации реализующий функцию корректирующего фильтра, поступает в блок 12, в котором вычисляются среднеквадратические значения вертикального и горизонтальных ускорений. Вычисленные значения записываются в блок 8 памяти. При поступлении сигнала запроса от внешнего устройства блок 14 приема запросов от внешних устройств осуществляет формирование сигнала управления поступающего на вход управления формирователя 13 пакета данных, который получает информацию из блока 8 памяти и формирует пакет данных, который поступает в блок 15 передачи данных, осуществляющий передачу информации внешнему устройству.
1. Б.В.Быков, В.Е.Пигарев. Технология ремонта вагонов, М., ИПК «Желдориздат», 2001, 560 с.
Автоматизированный комплекс выходного контроля тележек грузовых вагонов при плановых видах ремонта, содержащий два датчика ускорений, мультиплексор, к входу управления которого подключен выход тактового генератора, отличающийся тем, что в него введен третий датчик ускорений, при этом каждый из датчиков ускорений установлен на корпусе измерителя относительно другого во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем каждый из датчиков имеет два выхода, на которых формируются сигналы ускорений движений во взаимно перпендикулярных направлениях, выходы датчиков ускорений соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами мультиплексора, первый выход мультиплексора соединен со входами блока определения максимальных значений ускорений и блока вычисления средних значений ускорений, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока памяти, ко второму выходу мультиплексора подключен буфер-накопитель, соединенный с преобразователем, реализующим дискретное преобразование Фурье, вход запуска преобразователя соединен со вторым выходом тактового генератора, выход преобразователя через блок цифровой фильтрации подключен к входу блока вычисления среднеквадратических значений ускорений, выход которого соединен с третьим входом блока памяти, выход блока памяти подключен к формирователю пакета данных, вход управления которого соединен с блоком принятия запросов от внешних устройств, а выход формирователя пакета данных подключен ко входу блока передачи данных.
