URD2009 Dinamikus vasúti kerék ellenőrző berendezés Kerék- és tengelyterhelés, laposkerék-jelentés és kerék karima detektor Ha egy tehervagon túl van terhelve, túlterheli a vasúti alépítményt és rongálódik a vagon is. De még nagyobb veszély léphet fel akkor, ha a rakomány a vagonban oldalra elcsúszik. Egy kanyarban a vagon kisiklódhat, a károk sokszor horribilisek. Ez a veszély a folyamatosan növekvő sebességeknél egyre komolyabb. Az EU célkitűzése, hogy a tehervonatok, Európában 2020-tól 160 km/h sebességgel is tudjanak közlekedni. Így a dinamikus kerék- és tengelyterhelés ellenőrzése az utóbbi években egyre nagyobb fontosságú lett. A dinamikus súlymérés előtörténete Már 80-as évek elején a svájci vasúttársaság (SBB) megrendelt dinamikus kerék- és tengelyterhelést mérő berendezéseket egy nagy, neves vállalatnál. A vállalat kifejlesztett egy rendszert, az SBB megrendelt három, több százezer CHF értékű berendezést, amelyek kezdettől fogva nem az elvárásoknak megfelelően működtek. A berendezések végül is le lettek állítva. A probléma jelentősége részben elveszett a rossz tapasztalatok miatt. A vasúti társaságok továbbra is a statikus súlymérést végezték, ahol a megterhelt tehervagonok 10-25 km/h sebességgel gördülnek át a mérőállomáson. Ezt az eljárást még ma is sok társaság használja. Ez a fajta súlymérés sok időveszteséget okoz. Megnöveli a szállítási időt, többlet költségeket okoz. A 2000-es évek kezdetén meglátogatott Herr Ing. Johannes Karner (ÖBB, diagnosztikai berendezésekért felelős osztályvezető), hogy megismerje az újonnan kifejlesztett keréklaposodás-mérő megoldást. A tárgyaláson a problémák tanulmányozása során felmerült a dinamikus súlymérés problémája, ami az ÖBB-nél a növekvő észak-dél tranzit közlekedés miatt mindig aktuálisabb lett. Közösen analizáltuk a nehézségeket, megoldást keresve, amit találtunk is! Megoldási javaslat Az elektronikus erősítőt és adatfeldolgozót közvetlen a DMS mérőhíd közelében kell elhelyezni, hogy az eddig alkalmazott hosszú kábelezés helyett a jeleket rövid úton vezessük és így a környezet zavaró jeleit kiküszöböljük. Ilyen újfajta erősítő felépítése köszönet a µpnak (mikroprocesszor) - lehetséges lett. A kifejlesztése ennek az új megoldásnak teljes sikerrel zárult. Ma az ÖBB-nél több mint 8 állomás van felszerelve. Az ÖBB mellett a rendszer más országokban is zavartalanul működik. Hála a mai elektronikai elemek fejlettségének (µp, SMD-technológia), és hogy a rendszer Magyarországon készül svájci minőségben, egy berendezés költsége csak töredéke az említett SBB-megoldásnak. 1
Technikai adatok Dinamikus keréksúly-mérés 20-200 km/h sebességgel. Max. keréksúly: 15 t. A súlymérés pontossága: 3-5 % Tengelyterhelés szimmetria-ellenőrzés 3-5% pontossággal Keréklaposodás detektálás 95% találati biztonsággal Kerék karima növekedés és vékonyodás ellenőrzése (opció) A berendezés biztonsága és hibátlan működése jobb, mint 98% USK2010 Kerékkarima ellenőrző berendezés A kerékkarima detektor a karima megnövekedését, vagy levékonyodását jelenti, ha az értékek a programozott határokat elérik. A maximális érték 36mm, de 27,5mm-től 35mm-ig minden érték programozható. A 36mm-es megnövekedést mindenképpen jelenti. A karima levékonyodás határa szintén programozható, a maximális levékonyodás 12mm. Az USK2010 berendezés tud önálló állomásként, vagy az URD2009 berendezéssel integrálva működni. Az USK2010 detektor feje, az SK2010 önállóan is működőképes, mint egy nagyon biztos és kedvezményes áru sínkontaktus. Nem kell külön kiértékelő elektronika, minden a fejbe van integrálva. Minden fajta vasúti vezérlő berendezéssel (elektromechanikus vagy elektronikus tengelyszámláló, váltóhelyzet-jelentő, HOTBOX, stb.) nagy biztonsággal együtt tud működni. Patent dokumentáció: Spurkranzdetektor-Patent Dokument DE10101601A1 www.patent-de.com/20020801/de10101601a1.html Feltaláló: v. Arnóczky Pál dipl.el.ing. ETH/SIA (Svájc) 2
Fotók az URD2009 berendezésről: µp vezérelt A/D erősítő- és mérőmodul. A DMS-detektor a sínre szerelt vezérlő doboza alatt található. A kis távolság miatt 100% a biztonság. 2x16 detektor a sínpáron. 3
Egy tengely súlymérésének grafikonja 141 km/h sebességnél, 5% pontossággal 16 detektor adatainak görbéi. Egységes jelalakok, nagyon kis eltéréssel. Az átlagos pontosság jobb, mint 3%. 4
Egy szerelvény 90. tengelye 99 km/h sebességnél, mindkét oldal 16-16 detektorának adataival. A mérőberendezés mindkét oldalon laposodást detektált, de a mérés bizonytalan. 5
Szerelvény 76 tengellyel, sebesség 82 km/h. A 75. tengely jobb oldali kerekén laposodás mérhető. Egy 91 km/h sebességgel haladó szerelvény 164 tengelyének súly-adatai. 6