Назначение
Модули автоматизированные вихретокового контроля колесных пар вагонов (далее -модули) предназначены для измерения и регистрации координат дефектов эксплуатационного и технологического происхождения (трещин, выщербин, поверхностных отколов и других) в элементах колесных пар пассажирских и грузовых вагонов, немоторных вагонов моторвагонного подвижного состава (электро- и дизель-поездов).
Описание
Принцип действия модулей вихретокового контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объект контроля этим полем с использованием вихретоковых преобразователей (ВТП). ВТП сгруппированы в виде нескольких конструктивных элементов -сканеров. Каждой зоне контроля колесной пары (КП) соответствует свой сканер (таблица 3). Для контроля криволинейных зон используются сканеры с криволинейными поверхностями.
Применяемые в модулях сканеры представляют собой матрицы многоэлементных ВТП, обеспечивающих выявление различно ориентированных поверхностных и подповерхностных дефектов. Для этого каждый сканер разбит на зоны (от 5 до 8). В каждой зоне сканера имеется 4 вихретоковых преобразователя: абсолютный и дифференциальные (расположенные перпендикулярно и со смещением друг относительно друга).
Возбуждение ВТП и обработка результатов контроля производится электронными блоками, размещенными в сканерах и многоканальном вихретоковом дефектоскопе (системном блоке промышленной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ)). Системы подвеса и позиционирования сканеров обеспечивают их перемещение в рабочее положение и необходимый зазор между сканером и поверхностями контролируемого изделия.
Модули обеспечивают проведение вихретокового контроля поверхности катания колеса, гребня, а также с двух сторон - боковых поверхностей обода и диска колеса, галтельных переходов от диска к ободу и от диска к ступице колеса, торцов ступицы колеса и боковых поверхностей венцов тормозных дисков.
Модули обеспечивают контроль КП в различных состояниях:
- с корпусами буксовых узлов, с внутренними кольцами буксовых подшипников или с открытой шейкой;
- с тормозными дисками и без них;
- с редуктором генератора и без него.
Модули являются многоканальными системами вихретокового контроля.
На рисунке 1 представлена фотография общего вида модулей.
Рисунок 1 - Общий вид
Модули размещаются в технологической линии по освидетельствованию КП в вагонном (мотор-вагонном) депо на участке неразрушающего контроля.
Механическая часть модулей состоит из:
- устройства ориентации буксы;
- устройства позиционирования и подвода сканеров;
- устройства подъемно-поворотного;
- сканеров.
ПЭВМ обеспечивает работу модулей во всех необходимых режимах. Программное обеспечение (ПО) используется для настройки модулей, сбора и обработки информации.
Программное обеспечение
В модулях установлено программное обеспечение «AutomatVT». Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
При работе с ПО пользователь не имеет возможности влиять на процесс расчета и не может изменять полученные в ходе измерений данные. Вследствие этого ПО не оказывает влияния на метрологические характеристики модуля. Защита метрологически значимого ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификации онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификаци онный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программа обработки данных | AutomatVT | 0.1 | -* | —* |
* Пользователь не имеет доступа к исполняемому файлу.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристик | Значения |
| Диапазон установки частоты возбуждения вихревых токов, кГц | От 7 до 115 |
| Диапазон измерения координаты дефекта (угол), ...° | От 0 до 360 |
| Пределы допускаемого отклонения установки частоты возбуждения вихревых токов, % | ±2 |
| Амплитуда сигнала задающего генератора, В, не менее | 2,7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координаты дефекта (угол), ...° | ±5 |
| Режимы работы сканеров | Абсолютный, дифференциальный |
| Чувствительность: минимальная глубина выявляемых поверхностных дефектов (пропилов) произвольной ориентации, мм: - Сканеры № 3, № 4, № 11 - Сканеры №№ 1-2, №№ 5-10, №№ 12-15 | 0,5 3,0 |
| Диапазон изменения воздушного зазора, мм: - Сканеры № 3, № 4, № 11 - Сканеры №№ 1-2, №№ 5-10, №№ 12-15 | От 1 до 3 От 1 до 6 |
| Время установления рабочего режима в нормальных условиях, мин, не более | 2 |
| Время разворота колесной пары, с, не более | 53 |
| Период вращения колесной пары, с, не более | 70 |
| Время контроля одной колесной пары, мин, не более | 12 |
| Масса, кг, не более: - шкаф управления с размещенным внутри многоканальным дефектоскопом на базе ПЭВМ - механическая часть модуля | 200 2000 |
| Габаритные размеры, длинахширинахвысота, мм, не более: - шкаф управления - механической части модуля без устройства разворота колесной пары - механической части модуля с устройством разворота колесной пары | 800x900x2000 1800x2950x2500 1800x2950x2900 |
| Параметры питания: электрическая сеть - линейное, межфазное напряжение, В - напряжение каждой из фаз (фазное напряжение), В - частота, Гц - максимальный ток, потребляемый электромеханической частью модуля по каждой из трех фаз, А - максимальная потребляемая мощность, кВ*А, не более | трехфазная четырехпроводная общего назначения 380 ± 38 220 ± 22 50 ± 0,4 4,5 3,5 |
| Средняя наработка на отказ модуля с учетом технического обслуживания и комплекта ЗИП, ч, не менее | 1000 |
| Средний срок службы модуля, лет, не менее, с учетом наличия комплекта ЗИП | 19,6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | От плюс 1 до плюс 35 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения наносится на переднюю дверь шкафа управления (возле условного обозначения модуля) с помощью наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации ДШЕК.411723.001 РЭ (в правый верхний угол под линией, проходящей под названием организации изготовителя) типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки модуля приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Комплект поставки |
| ДШЕК.424357.001 | ДШЕК.411723.001 | ДШЕК.424357.001-01 | ДШЕК.411723.001-01 |
| Шкаф управления | ДШЕК.422411.005 | - | 1 | - | 1 |
| Многоканальный дефектоскоп на базе ПЭВМ | ДШЕК.433600.003 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Устройство позиционирования и подвода сканеров системы вихретокового контроля | ДШЕК. 426487.001 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканеры колеса: |
| Сканер № 1 (внешняя боковая грань обода) | ДШЕК.411618.001 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 2 (гребень) | ДШЕК.411618.001 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 3 (гребень и поверхность катания) | ДШЕК.411618.003 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 4 (поверхность катания) | ДШЕК.411618.004 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 5 (внешняя приободная зона) | ДШЕК.411618.005 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 6 (внутренняя приободная зона) | ДШЕК.411618.006 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 7 (внешний переход от диска к ступице) | ДШЕК.411618.007 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 8 (внутренний переход от диска к ступице) | ДШЕК.411618.008 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 9 (внешний торец ступицы) | ДШЕК.411618.009 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 10 (внутренний торец ступицы) | ДШЕК.411618.010 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 11 (внутренняя боковая грань обода) | ДШЕК.411618.011 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 12 (внешняя средняя часть диска колеса | ДШЕК.411618.012 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканер № 13 (внутренняя средняя часть диска колеса) | ДШЕК.411618.012 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Сканеры тормозного диска: |
| Сканер № 14 (внешняя сторона венца тормозного диска) | ДШЕК.411618.012 | 1 | 1 | - | - |
| Сканер № 15 (внутренняя сторона венца тормозного диска) | ДШЕК.411618.012 | 1 | 1 | - | - |
| Устройство подъемно-поворотное | ДШЕК.483219.002 | - | 1 | - | 1 |
| Комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей | ДШЕК.411978.007 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Устройство ориентации буксы | ДШЕК 422449.001 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Комплект эксплуатационной документации (включая методику поверки) | - | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Комплект упаковок | ДШЕК.411979.004 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Примечание - В комплект поставки могут входить дополнительные составные части, поставляемые по отдельному заказу. |
Поверка
осуществляется по документу ДШЕК.411723.001 И3 «ГСИ. Модули автоматизированные вихретокового контроля колесных пар вагонов. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в мае 2013 года.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф цифровой TDS2012B. Диапазон измеряемых размахов напряжений импульсных радиосигналов 4 мВ - 500 В. Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения амплитуды напряжения ±3 %.
2. Источник питания постоянного тока Б5-50. Пределы установки выходного напряжения от 0 до 49,9 В; выходного тока от 0 до 1,99 А
3. Комплект мер моделей дефектов А-ВТ-12. Ширина пропилов 0,2 мм, предельное отклонение +0,1 мм; глубина пропилов для мер Ск 3, Ск 4, Ск 11 - 0,5 мм, предельное отклонение +0,1 мм; глубина пропилов для мер Ск 1-2-9-10-12-13, Ск 5, Ск 6, Ск 7, Ск 8 - 3 мм, предельное отклонение +0,3 мм.
4. Секундомер механический СОПпр, цена деления 0,2 с, допустимая погрешность измерения ±1,8 с за 60 мин.
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений приведены в руководстве по эксплуатации «Модуль автоматизированный вихретокового контроля колесных пар вагонов. Руководство по эксплуатации ДШЕК.411723.001 РЭ».
Нормативные документы
1 РД 32.150-2000 Вихретоковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов
2 СТО ФПК 1.11.003 Система неразрушающего контроля в ОАО «ФПК».
Вихретоковый метод неразрушающего контроля деталей пассажирских вагонов
3 ДШЕК.411723.001 ТУ Модуль автоматизированный вихретокового контроля колесных пар вагонов. Технические условия
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
