Inteligentna tehnologija za odkrivanje poškodb tirnic in rešitve za prilagodljivo preventivno vzdrževanje
Kakšni so vzroki za vrste poškodb skupnega voda in njihove nevarnosti za varnost tirov?
Vrste poškodb skupnega voda vključujejo štiri kategorije: lomljenje glave tirnice, razpoke zaradi utrujenosti, notranje okvare in čezmerna obraba. Vzrok za lomljenje glave tirnice je čezmerna kontaktna napetost koles-tirnice, kar povzroči luščenje kovine na površini glave tirnice. Ko globina luščenja preseže 1 mm, bo to okrepilo trk kolesa-tirnice in povzročilo sunek vlaka. Vzrok za razpoke zaradi utrujenosti je učinek visokofrekvenčne-izmenične obremenitve kolesa-tirnice. Razpoke se večinoma pojavljajo na notranji strani glave tirnice. Če ne ukrepate pravočasno, se razpoke razširijo na telo tirnice in povzročijo zlom tirnice. Vzrok notranjih napak je prisotnost metalurških napak v notranjosti tirnice, ki se pod obremenitvijo razvijejo v notranje razpoke. Notranje napake so prikrite in zlahka povzročijo nenaden zlom tirnice, kar ogroža varnost vožnje. Vzrok čezmerne obrabe je dolgotrajno-trenje koles-tirnic. Ko stranska obraba glave tirnice preseže 3 mm, bo to vplivalo na vodenje kolesne dvojice in povzročilo tveganje iztirjenja vlaka. Te poškodbe bodo skrajšale življenjsko dobo tirnice, povečale pogostost zamenjave in celo povzročile večje nesreče, kot sta iztirjenje in prevračanje vlaka v hujših primerih. Zato sta zgodnje odkrivanje in vzdrževanje škode ključnega pomena.
Kakšne so tehnične sheme in metode natančnega pozicioniranja za inteligentno zaznavanje poškodb tirnic na-železniških progah za visoke hitrosti?
Inteligentno odkrivanje poškodb tirnic na-železniških progah za visoke hitrosti uporablja integrirano tehnično shemo "ultrazvočno odkrivanje napak + strojni vid". Ultrazvočni detektor razpok oddaja visoko{3}}frekvenčne ultrazvočne valove, da prodrejo v telo tirnice in zaznajo skrite poškodbe, kot so notranje napake in razpoke zaradi utrujenosti, z občutljivostjo za odkrivanje razpok, ki lahko zazna drobne razpoke velikosti 0,5 mm. Sistem strojnega vida zbira slike površine glave tirnice s kamerami z visoko-ločljivostjo in uporablja algoritme globokega učenja za prepoznavanje površinskih poškodb, kot sta lomljenje glave tirnice in čezmerna obraba, z natančnostjo identifikacije večjo ali enako 99 %. Metoda natančnega določanja položaja uporablja kombinacijo "kodirnika prevoženih kilometrov + inercialne navigacije". Kodirnik kilometrine beleži prevoženo kilometrino vozila za odkrivanje, inercialna navigacija pa popravlja odstopanje položaja vozila za odkrivanje z natančnostjo pozicioniranja ±0,5 m, kar lahko natančno označi mesto poškodbe. Med zaznavanjem je hitrost vožnje vozila za zaznavanje nadzorovana pri 80 km/h, kar ustreza zahtevam za delovanje vzdrževalnih oken za-železniške proge za visoke hitrosti, učinkovitost zaznavanja pa je 10-krat višja kot pri tradicionalnem ročnem zaznavanju. Podatki o zaznavi se v realnem času prenašajo na platformo v oblaku in tvorijo elektronsko datoteko o poškodbah tirnic, kar zagotavlja podatkovno podporo za-odločanje o vzdrževanju.
Kakšne so preventivne sheme brušenja in ukrepi za optimizacijo parametrov brušenja za poškodbe tirnic na progah za-težke vleke?
Shema preventivnega brušenja za poškodbe tirnic na težkih-vlečnih progah uporablja shemo "periodičnega plitvega brušenja" s ciklom brušenja 6 mesecev in globino brušenja, nadzorovano na 0,1-0,2 mm, ki lahko odstrani drobne razpoke in luščene plasti na površini glave tirnice in prepreči nadaljnje širjenje poškodb. Jedro ukrepov za optimizacijo parametrov brušenja je nadzor kota brušenja in hitrosti brušenja. Kot brušenja je 15 stopinj -20 stopinj, kar se ujema s kontaktnim kotom kolesa-tirnice, kar zagotavlja, da je površina glave tirnice po brušenju gladka in je kontaktna napetost enakomerno porazdeljena. Hitrost brušenja je nadzorovana pri 15 m/min, s čimer se prepreči pregrevanje površine glave tirnice, ki je posledica prevelike hitrosti brušenja in sekundarne poškodbe. Orodje za mletje uporablja diamantno brusno kolo z velikostjo zrna 120 mesh, ki lahko doseže visoko natančno brušenje, hrapavost površine glave tirnice po brušenju pa je manjša ali enaka Ra1,6 μm. Za izboljšanje učinka brušenja je treba lokacijo poškodbe določiti z ultrazvočnim odkrivanjem napak pred brušenjem, namesto brušenja po celotni liniji pa je sprejeto lokalno natančno brušenje, da se zmanjšajo stroški brušenja. Po brušenju je treba izvesti zaznavanje gladkosti površine tirnice, pri čemer je višinska razlika na površini tirnice manjša od ali enaka 0,05 mm, da se zagotovi gladkost med vožnjo vlakov.
Kakšni so standardi ocenjevanja škode na tirnicah in sheme diferenciranega vzdrževanja?
Standardi ocenjevanja razvrščanja za poškodbe tirnic so razdeljeni na štiri stopnje. Poškodba stopnje Ⅰ je manjša poškodba, kot je globina lomljenja površine glave tirnice manj kot ali enaka 0,5 mm in stranska obraba manj kot ali enaka 1 mm, ki ne vpliva na varnost tira in sta potrebna le dnevni pregled in spremljanje. Poškodba stopnje 3 je zmerna poškodba, kot je dolžina razpoke zaradi utrujenosti manjša ali enaka 5 mm in notranji premer napake manjši ali enak 3 mm, kar zahteva preventivno brušenje za odstranitev poškodovanih delov in preprečitev širjenja poškodbe. Poškodba stopnje 3 je razmeroma huda poškodba, kot je dolžina razpoke 5-10 mm in premer notranje napake 3-5 mm, ki zahteva popravilo varjenja in brušenje do gladkosti po varjenju, da se obnovi zmogljivost tirnice. Poškodba stopnje Ⅳ je huda poškodba, kot je dolžina razpoke, ki presega 10 mm, in notranji premer napake, ki presega 5 mm. Poškodbe ni mogoče popraviti in tirnico je treba takoj zamenjati, da preprečite varnostne nesreče. Standardi vrednotenja ocenjevanja morajo biti v skladu zPravilnik o vzdrževanju železniških tirov. Sheme vzdrževanja morajo biti različno oblikovane glede na stopnjo poškodovanosti. Paliativno vzdrževanje za poškodbe stopnje 3 in Ⅳ je strogo prepovedano, sicer bo povzročilo hiter razvoj poškodb.
Kateri so ključni kazalniki in metode sprejemljivosti za preverjanje učinkov odkrivanja poškodb tirnic in vzdrževanja?
Ključni indikatorji za preverjanje učinkov zaznavanja poškodb tirnic so natančnost zaznavanja in natančnost pozicioniranja. Natančnost zaznavanja ultrazvočnega odkrivanja napak za notranje poškodbe Večja ali enaka 98 %, natančnost prepoznavanja strojnega vida za površinske poškodbe Večja ali enaka 99 % in natančnost pozicioniranja Manjša ali enaka ±0,5 m se šteje za kvalificirano. Ključna kazalnika za preverjanje učinkov vzdrževanja sta stopnja ponavljanja poškodb in stopnja podaljšanja življenjske dobe tirnic. Po preventivnem brušenju je stopnja ponovitve poškodb manjša ali enaka 5 %; po popravljalnem varjenju je stopnja ponovitve škode manjša ali enaka 10 %; in stopnja podaljšanja življenjske dobe tirnic Večja ali enaka 30 % se lahko oceni kot učinkovito vzdrževanje. Metoda prevzema vključuje kombinacijo "ponovnega-inšpekcijskega pregleda + dolgoročnega-nadzora". V 1 mesecu po vzdrževanju se izvede ponovni-pregled z ultrazvokom in strojnim vidom, da se potrdi, da je bila poškodba odpravljena; dolgoročni{16}}cikel spremljanja je 1 leto, vzdrževalni deli pa se pregledajo mesečno, da se zabeleži razvoj poškodb. Merila sprejemljivosti so, da pri ponovnem-inšpekcijskem pregledu ni nobenih preostalih poškodb, da pri dolgoročnem-nadzorovanju ne pride do novih-poškodb in da gladkost površine tirnice ustreza standardom delovanja proge. Deli, ki ne uspejo sprejeti, morajo znova -oblikovati sheme vzdrževanja in predelati.