Системы диагностики колесной пары пассажирского вагона

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

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:

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.