Интелигентна технологија за праћење предоптерећења и шема раног упозорења о стању на стази за системе причвршћивања
Који су главни узроци и опасности слабљења преднапрезања у системима затварача?
Главни узроци слабљења преднапрезања у системима затварача укључујуотпуштање вијака, замор еластичне шипке и фактори околине. Отпуштање завртња је углавном узроковано високо{1}}вибрацијом коју генерише рад воза, што ће смањити трење између навоја завртња и изазвати постепен губитак преднапрезања. Еластичне шипке ће произвести деформацију замора под дуготрајним-наизменичним оптерећењима, модул еластичности се смањује, а првобитно предоптерећење се не може одржати, ово слабљење је неповратно. Фактори околине као што су висока температура, ниске температуре и промене влажности ће довести до термичког ширења и контракције компоненти затварача, уништити равнотежу напрезања система затварача и убрзати слабљење предоптерећења. Слабљење предоптерећења ће довести до лабављења везе између шине и прага, повећања уздужног и бочног померања шине и прекорачења геометријских параметара као што су ширина и ниво пруге. У тешким случајевима, то ће проузроковати грешке као што су пузање шине и лом причвршћивача, па чак и довести до исклизнућа воза из шина, што ће резултирати великим безбедносним несрећама и економским губицима.
Која је основна технологија сензора за интелигентно праћење преднапрезања система затварача?
Основне технологије сензора за интелигентно праћење преднапрезања система затварача суТехнологија сензора за Браггову решетку од влакана и технологија сензора пиезоелектричне керамике. Сензори са влакнастим Бреговим решеткама имају карактеристике мале величине, анти-електромагнетних сметњи и отпорности на корозију, који се могу уградити у еластичне шипке или завртње. Предоптерећење се израчунава откривањем промене таласне дужине решетке, а тачност мерења може да достигне ±1%. Време одзива сензора је мање од или једнако 10мс, што може да ухвати динамичку промену предоптерећења у реалном времену и погодно је за употребу у железничком окружењу са јаким електромагнетним сметњама. Пиезоелектрични керамички сензори су засновани на пиезоелектричном ефекту. Када предоптерећење делује на сензор, он ће генерисати сигнал пуњења пропорционалан притиску. Подаци о предоптерећењу се добијају детекцијом интензитета сигнала пуњења, а опсег мерења је 0-100кН, што задовољава потребе праћења различитих система причвршћивача. Оба сензора могу да реализују пасивни дизајн без екстерног напајања и шаљу податке у позадински систем преко модула бежичног преноса, смањујући потешкоће инсталације и одржавања на лицу места.
Који су састав и принцип рада интелигентног система за праћење предоптерећења за системе причвршћивача?
Интелигентни систем за праћење преднапрезања за системе причвршћивача састоји се од четири дела:сензорска јединица, јединица за прикупљање података, јединица за бежични пренос и јединица за анализу позадине. Сензорна јединица се састоји од влакнастих Брегових решеткастих сензора или пиезоелектричних керамичких сензора, инсталираних између еластичне шипке и блока мерача или на глави завртња да директно осети промену преднапрезања. Јединица за аквизицију података појачава, филтрира и претвара слаб излазни сигнал сензора у дигитални сигнал кроз коло за кондиционирање сигнала, фреквенција узорковања се контролише на 100Хз како би се осигурао континуитет и тачност података. Јединица за бежични пренос усваја ЛоРа или НБ-ИоТ технологију за слање прикупљених података до базне станице, са раздаљином преноса до 5 км, задовољавајући потребе-надгледања железничких пруга на велике удаљености. Јединица за анализу позадине спроводи-анализу у реалном времену предоптерећења података на основу алгоритама великих података, успоставља модел слабљења предоптерећења. Када је предоптерећење ниже од постављеног прага, систем ће аутоматски послати сигнал раног упозорења како би обавестио особље за одржавање да се позабави тиме на време.
Које су разлике у подешавању прага за праћење предоптерећења система затварача у различитим типовима линија?
Разлике у подешавању прага за праћење преднапрезања система затварача у различитим типовима линија углавном су одређенеосовинско оптерећење, радну брзину и радно окружење линије. Брзе{1}}железнице имају велику брзину рада воза и високу фреквенцију вибрација и имају високе захтеве за стабилност предоптерећења. Праг раног упозорења предоптерећења је постављен на 80% номиналног предоптерећења, односно када се предоптерећење смањи на 80% номиналне вредности, систем шаље рано упозорење, а номинално предоптерећење је генерално 35-40кН. Тешке{11}}железнице имају велико осовинско оптерећење воза и велики утицај оптерећења, а брзина слабљења предоптерећења је велика. Праг раног упозорења је постављен на 75% номиналног предоптерећења, а номинално предоптерећење је 45-50кН како би се осигурало да се шина неће олабавити под великим оптерећењем. Железнице обичне брзине имају малу радну брзину и осовинско оптерећење, а захтев предоптерећења је релативно низак. Праг раног упозорења је постављен на 70% номиналног предоптерећења, а називно предоптерећење је 25-30кН. Градске железничке транзитне линије имају честа покретања и заустављања возова и много утицаја вибрација, праг раног упозорења је постављен на 85% номиналног предоптерећења, а номинално предоптерећење је 30-35 кН. Поред тога, праг преднапрезања алпских линија треба на одговарајући начин повећати, јер ће ниска температура довести до смањења еластичности еластичне шипке и убрзати слабљење преднапрезања.
Какав је утицај интелигентне технологије праћења предоптерећења за системе причвршћивача на режим линијског одржавања?
Интелигентна технологија праћења преднапрезања за системе затварача промовише трансформацију режима одржавања линије одпериодично одржавање до превентивног одржавања. Традиционални режим периодичног одржавања проверава и одржава систем затварача према фиксном циклусу, који има проблеме недовољног одржавања или прекомерног одржавања, са ниском ефикасношћу одржавања и високим трошковима. Режим превентивног одржавања је заснован на-подацима система за надзор у реалном времену и врши само циљано одржавање спојних елемената са прекомерним слабљењем преднапрезања, избегавајући недиференциране свеобухватне провере и значајно смањујући трошкове рада и материјала за одржавање. Технологија праћења такође може да реализује дигитално управљање пословима одржавања. Позадински систем може да забележи тренд промене предоптерећења сваког причвршћивача, да пружи подршку подацима за формулисање планова одржавања и учини радове на одржавању научнијим и циљанијим. Поред тога, превентивно одржавање може ефикасно да смањи кварове на линији узроковане слабљењем предоптерећења, смањи време нестанка линије, побољша ефикасност и безбедност рада линије и оствари оптималну контролу трошкова животног{6}}циклуса линије.