Korszerű síndiagnosztikai vizsgálati eszközök és módszerek

Átírás

1 Marosi Ákos osztályvezető MÁV Központi Felépítményvizsgáló Kft. Síndiagnosztikai Osztály Korszerű síndiagnosztikai vizsgálati eszközök és módszerek

2 Jellemző sínhibák napjainkban Head Checking Squat Belgrospi.. Vizsgálati módszerek Vizuális Örvényáramos Ultrahangos Egyéb vizsgálati lehetőségek Roncsolásmentes (Roncsolásos) Korszerű mérővonati diagnosztika Tartalom

3 Hiba megnevezése Leírás Head Check Gördülőfáradási repedés főként ívek külső sínszálának vezetési felületén, melyet a kerék-sín kapcsolat nagy dinamikus terhei miatti anyagfáradás okoz Jellemző sínhibák napjainkban

4 Hiba megnevezése Leírás Squats Egyedi, lapos szögű repedések a futófelület alatt V-alakban (a V szárai a vezetési felület felé nyílnak), melyek idővel barnás színű besüllyedéseket okoznak Jellemző sínhibák napjainkban

5 Hiba megnevezése Leírás Squats Egyedi, lapos szögű repedések a futófelület alatt V-alakban (a V szárai a vezetési felület felé nyílnak), melyek idővel barnás színű besüllyedéseket okoznak Jellemző sínhibák napjainkban

6 Általában a repedés két irányban indul meg. Repedés szöge és geometriája nem egyértelmű. Felületen benyomódásként jelentkezik. Squat

7 Squat

8 Hiba megnevezése Leírás Repedésfészek (Belgrospi) repedésfészek, mely mindig a rezgési hullámos kopás völgyeiben keletkezik anyagfáradás miatt, és elválaszthatatlan a hullámos kopási jelenségtől Jellemző sínhibák napjainkban

9 Hiba megnevezése Leírás Nyelvképződés Nyelvképződés általában az ívekben gyakori, ahol a nyomkarima érintkezési pontján kialakulnak a felületi repedések, majd a nyomkarima hatására a repedésekből kiinduló nyelvek képződnek Jellemző sínhibák napjainkban

10 Hiba megnevezése Leírás Nyelvképződés Nyelvképződés általában az ívekben gyakori, ahol a nyomkarima érintkezési pontján kialakulnak a felületi repedések, majd a nyomkarima hatására a repedésekből kiinduló nyelvek képződnek Jellemző sínhibák napjainkban

11 Hiba megnevezése Leírás Benyomódás Egyedi, külső tárgy (pl. kődarab) kerék és sín közé szorulásával keletkezett sínhiba Jellemző sínhibák napjainkban

12 Hiba megnevezése Belső ívsín hullámos kopása Leírás Ívek belső sínszálán jelentkező csúszásokból zármazó kopások miatt keletkező hullámosodás Jellemző sínhibák napjainkban

13 Hiba megnevezése Rezgési hullámos kopás Leírás Egyenesben és agysugarú ívek mindkét sínszálán keletkező hullámosodás, melyet a kerék-sín kapcsolat rezgései miatti anyagelváltozás okoz Tartalom

14 Hiba megnevezése Leírás Kerékmegcsúszási helyek Gyorsítási és fékezési szakaszokon fellépő kipörgés, blokkolás okozta anyagfelkeményedés, anyagmegfolyás, bemélyedés stb. Jellemző sínhibák napjainkban

15 Hatfield, 17. October Balesetek

16 Linz, 3. February Balesetek

17 Linz, 3. February Balesetek

18 Head Checking

19 Nagy feszéltségcúcsok a kerék-sín kapcsolatnál => Repedések a nyomtávsaroknál Megjelenés Sínfelületre nagy csúsztatóerőt közvetítő járművek Nagy sebesség és terhelés Ívek külső sínszála Kitérőkben HC hibák kialakulásában szerepet játszik Jármű terhelés (tengelyterhelés, átgördült elegytonna) Egy irányban járt pályák Gyorsítási, fékezési szakaszok Sín anyagtulajdonság Geometriai viszonyok (ív, túlemelés) Kiváltó okok, előfordulás

20 Repedés közelítő alakja Lassabb repedés növekedés Repedések a felületről indulnak, kis szögben Repedések gyorsan növekednek Irányt vált a repedés, nagyobb szögben terjed tovább Repedés növekedés fázisai

21 Repedés mélysége, d [mm] Vizuális Megállapítható Repedések hossza, alakja, sűrűsége Előnyök Egyszerű és könnyen elsajátítható, Azonnali közelítő információ a károsodás fokozatáról, Következtetni lehet a repedés mélységre d=h/10 kritikus h>20 mm Repedés felületi hossza, h [mm] Hátrányok Kis hatékonyság Pontszerűen végezhető Hosszabb szakasz állapota nem rögzíthető Vizsgálati lehetőségek

22 Örvényáramos Vizsgálat fizikai háttere Váltakozó árammal átjárt tekercs okozta mágneses tér Repedésmélység számítása Mérhető: repedés hossza: L Tapasztalati érték: repedés szöge: α=25 Számítható: Károsodási mélység:d Előnyök Jól mérhető, kiértékelhető a hiba Gépesíthető vizsgálat, v=80km/h Munkáltatás tervezhető Mélység, d mélység=hossz*sin(szög) Szög, α Hátrányok Mintegy 3 mm mélységig alkalmazható kiértékelési szög Vizsgálati lehetőségek α=???

23 Crack depths by different evaluation angles 3,0 mm 2,5 mm 2,1 mm 2,1 mm = 6 mm * sin 20 2,5 mm = 6 mm * sin 25 3,0 mm = 6 mm * sin 30 Különböző kiértékelési szög hatása

24 Örvényáramos Kézi örvényáramos vizsgálóeszköz WPG D340 (Rohmann GmbH), 2 db eszköz 2011 óta használatban, 4 vizsgáló szonda, Alkalmazási terület Szemrevételezéssel feltárt szakaszok vizsgálata, Síncsiszolás előtti & utáni kontrollmérés, Kitérőmérések Szolgáltatott eredmények Károsodási mélység, repedés darabszám méterenként Vizsgálati eszközök

25 Örvényáramos Gépi örvényáramos vizsgálóeszköz SDS síndiagnosztikai szerelvényen (PLR GmbH), 2013 óta használatban, 4 vizsgáló szonda, Vmax=50km/h Alkalmazási terület Teljes vonalszakaszok vizsgálata, Sínkarbantartási munkákhoz Szolgáltatott eredmények Károsodási mélység, repedés darabszám méterenként Vizsgálati eszközök

26 Örvényáramos Szondák 4 db sínszálanként Vizsgálati pozíció 4 szonda pozíciója fix, nem változtatható Szolgáltatott eredmények Károsodási mélység, repedés darabszám méterenként, szondánként a teljes vizsgált hosszon Vizsgálati eszközök

27 Vizsgálati eredmények

28 Ultrahangos Vizsgálat fizikai háttere Piezoelektromos anyag Váltakozó feszültség hatására rezgés Mechanikai behatás hatására feszültség Alkalmazás Gördülő fáradásos sínhibák kimutatására korlátozottan alkalmas, Nagyobb károsodással bíró szakaszokon alkalmazható kiegészítve az EC vizsgálatot Előnyök Súlyos károsodású repedések kimutathatók Hátrányok Mintegy 5 mm mélységtől alkalmazható Vizsgálati lehetőségek

29 Ultrahangos Kézi ultrahangos vizsgálófejek Ultrahangos sínvizsgáló kiskocsi Head Checking zónába kihúzott mérőfejjel Fenti eszközökkel és módszerekkel az örvényáramos vizsgálat által kimutatott legsúlyosabban károsodott szakaszok vizsgálatának elvégzése javasolt Sín tengely UH fej tengelye Vizsgálati eszközök

30 EC & US Örvényáram és ultrahangos vizsgálat fizikai korlátai Vizsgálati tartományok Örvényáram: felületközeli felső kb.3 mm, Ultrahang: 5 mm mélységtől Eddy current Ultrasonic Cél, hogy kimutathatóak legyenek a hibák Kezdeti stádiumban => karbantartás tervezéséhez, Nagy károsodású részek =>forgalombiztonság fenntartásához Vizsgálati eljárás Örvényáramos és ultrahangos vizsgálat együttes alkalmazása Vizsgálati eszközök

31 USK-004 Speciális ultrajangos fejek alkalmazása Kísérleti stádiumban van, Ultrahang hullámok sugárzása a sín vállról a Head Checking zónába, Közeltér zavaró hatása kiküszöbölhető Alkalmazás, cél Head Checking repedések detektálása már a kezdeti stádiumtól, Károsodás mélységének jó becslése HCa csiszolt HCa csiszolt HCa Elért eredmények A repedések észlelehetők a készülékkel, A károsodás mértékéről, változásáról információt kapunk Vizsgálati eszközök fejlesztése

32 Roncsolásmentes Penetrációs vizsgálat Head Checking hibák szemléletes megjelenítése Lépések Felület előkészítés, tisztítás: a) Penetráló folyadék felületre vitele: b) Felesleges folyadék eltávolítása: c) Előhívás, értékelés: d) Felületi jellemzők könnyen értékelhetők Egyéb vizsgálati lehetőségek

33 Roncsolásos Hajlító-törő vizsgálat Tényleges teherbírás meghatározása Lehajlás Erő diagram Töret felület vizsgálata Tényleges mélység károsodási mélység Egyéb vizsgálati lehetőségek

34 Egyéb vizsgálati lehetőségek

35 FMK-008

36 FMK-008

37 1800 l vizsg. 400 l vizsg. ejtő tartály 1800 l vizsg. WC / Zuh. Hálófülkék Mérőterem Kiértékelő Műhely/Aggregátor 2X 2X 800 l vizsgáló 400 l szociális 1200 l vizsgáló Mérőkocsi

38 Étkező, Konyha Hálófülkék Raktár/műhely WC/zuhanyzó Vizsgálóvíz tartályok Motorkocsi Szociális és vizsgáló víztartályok

39 Telepített mérőrendszerek: Ultrahangos mérőrendszer Örvényáramos mérőrendszer Hullámos sínkopás mérés Sínprofilmérő (2017) FMK-008

40 Mérő-forgóváz Mérőberendezések a mérő-forgóvázra kerültek telepítésre. Fontos szerep a mérőfejek megfelelő pozícióban tartása. Szerkezeti kialakítás a saját fejlesztése Újratervezésre és korszerűsítésre került (MÁV VAGON Kft.). Maximális vizsgálati sebesség: 70 km/h. Kitérőkön való áthaladás: egyenes irány: 50 km/h kitérő irány: 30 km/h FMK-008

41 Mérőterem Három oszlopos rack állvány. Mérésvezetői pult monitorfallal: Mérőrendszerek főképernyői Kameraképek Tárgyaló asztal, mini konyha. FMK-008

42 Ultrahangos mérőrendszer 12 csatorna sínszálanként, speciális fejelrendezéssel. A és B kép megjelenítés. Speciális videó kép rögzítés a sínszálakról. Félautomata kiértékelés. Max 70 km/h vizsgálati sebesség. FMK-008

43 Örvényáramos mérőrendszer Sínszálanként 4-4 db mérőszonda. Head Checking hibák detektálása max 70 km/h sebességgel. Repedés mélység és darabszám meghatározása. FMK-008

44 Örvényáramos mérőrendszer Automatikus kitérő és útátjáró érzékelő rendszer Szondák fel! FMK-008

45 Hullámos sínkopás mérőrendszer Saját fejlesztésű rendszere. Két db indukciós mérőtekercs, megfelelő bázishosszú vizsgálófejben elhelyezve. RMS amplitúdó értékek számítása. Max 70 km/h vizsgálati sebesség. FMK-008

46 Központi irányító rendszer saját fejlesztése. Mérőrendszerek vezérlése, kezelése egy központi felületről végezhető: mérés indítás, felfüggesztés szüneteltetés, befejezés. Ellátja az összes mérőrendszert szinkronizált helyazonosító adatokkal. Sínprofil rendszer Központi irányító rendszer Hullámos kopás rendszer Mérésvezető a négy mérőrendszer irányítását egy kézben tudja tartani. Ultrahangos rendszer Örvényáramos rendszer Útadó Adatbázis GPS Korrekciós panel FMK-008

47 Komplex kiértékelő rendszer Komplex sínhiba értékelés. Mérőrendszerek eredményeinek párhuzamos áttekintése. Komplex információ az adott sínhiba környezetéről. FMK-008

48 Komplex kiértékelő rendszer Komplex sínhiba értékelés. Mérőrendszerek eredményeinek párhuzamos áttekintése. Komplex információ az adott sínhiba környezetéről. ET Profil Hullámos kopás Egyéb FMK-008

49 Marosi Ákos osztályvezető Síndiagnosztikai Osztály MÁV Központi Felépítményvizsgáló Kft Budapest Péceli út 2. Köszönöm a figyelmet!