Měření dvojkolí kolejového vozidla (podklady pro praktické cvičení) 1 Základní pojmy Podle TNŽ 282100 jsou základní pojmy pro měření parametrů dvojkolí definována:
2 Měření profilu jízdního obrysu dvojkolí a jeho opotřebení 2.1 Profil UIC-ORE [FMD, 1983]
2.2 Opotřebení profilu Základní rozměry neopotřebovaného profilu Mezní opotřebení profilu
Měření opotřebení měrkou DR Měření jízdního obrysu obručí nebo celistvých kol se provádí stanoveným měřidlem a to při každé periodické prohlídce, periodické opravě a po vykolejení ŽKV. V případě zvýšeného opotřebení v provozu stanoví vrchní přednosta DKV pro toto měření kratší lhůtu než každou periodickou prohlídku ŽKV. Měření provádí pověřený zaměstnanec s kvalifikací mistr nebo jeho zástupce. Záznamy o měření obručí se minimálně jedenkrát za pololetí a vždy bezprostředně po přetočení nebo výměně obručí nebo celistvých kol zapisují do provozní knihy HKV. Postup:
Příklad tabulky pro měření opotřebení jízdního profilu: 3 Rozkolí dvojkolí Hodnoty rozkolí dvojkolí, vyvázaného z vozidla a jeho měření stanovuje předpis ČSD/ČD V 99/1, čl. 95. Provozní hodnoty rozkolí dvojkolí, zavázaného pod ŽKV, jsou stanoveny takto:
normální rozchod 1360 ± 3 mm Při provozním měření rozkolí dvojkolí zavázaného pod ŽKV se měří vzdálenost vnitřních čel obru-čí nebo věnců celistvých kol na kružnici vzdálené od vrcholu okolku 40 mm (na dvojkolích s vnitřními čely obručí nebo věnci celistvých kol opotřebených od přídržnic na kružnici ve vzdálenosti větší než 40 mm, ale nejvýše 80 mm od vrcholu okolku, kde již vnitřní čela nejsou opotřebena), vždy v místě TK ve třech místech po 120. Dovolený rozdíl hodnot rozkolí při měření jednoho dvojkolí ve třech místech je 1 mm. Postup měření
Příklad tabulky pro měření rozkolí: 4 Průměr dvojkolí 4.1 Požadavky na průměr dvojkolí podle ČD [ČD V25] I. Motorová HKV a) U HKV s elektrickým přenosem výkonu a s dvojkolími samostatně poháněnými trakčními motory: rozdíl průměrů kol dvojkolí téhož podvozku nesmí být větší než 5 mm na průměr 1000 mm; rozdíl průměrů kol dvojkolí dvou podvozků téhož vozidla nesmí být větší než 10 mm na průměr kol 1000 mm. U motorových vozů ř. 830 a 831 nesmí být rozdíl průměrů kol dvojkolí mezi hnacím a nehnacím podvozkem téhož vozidla větší než 23,5 mm (t. j. 25 mm na průměr kol 1000 mm). b) U HKV s mechanickým, hydromechanickým nebo hydrodynamickým přenosem: je - li poháněno kloubovými hřídeli z jedné převodové skříně více dvojkolí v jednom nebo více podvozcích bez mezinápravových diferenciálů, jde o skupinově poháněná dvojkolí; rozdíl průměrů kol spřažených dvojkolí je povolen maximálně 0,5 mm na průměr kol 1000 mm; v případě mezinápravových diferenciálů postupuje se podle ustanovení ad a) u motorových vozů ř. 810, 820, 850, 851, 852 a 853 nesmí být rozdíl průměrů kol dvojkolí mezi hnacím a nehnacím podvozkem téhož vozidla větší než 25 mm na průměr kol 1000 mm.
c) Nehnací dvojkolí a nehnací podvozky kolejových motorových vozů všech druhů přenosu se posuzují jak ve vzájemném vztahu, tak i ve vztahu ke hnacím dvojkolím podle ustanovení ad a), viz však povolené tolerance ad b). d) V případě, že dvoupodvozkové HKV je vybaveno dvěma spalovacími motory, z nichž každý samostatnou převodovkou pohání dvojkolí, posuzují se dvojkolí takového HKV: mezi sebou v podvozcích podle ustanovení ad b); mezi podvozky podle ustanovení ad a) při převodu hydromechanickém; při přenosu mechanickém lze posuzovat dvojkolí mezi podvozky podle ustanovení ad a) jen tehdy, když regulace spalovacího motoru dovoluje rozdílné otáčky dvou takových motorů na jednom vozidle. Jinak se postupuje podle ustanovení ad b). II. Elektrická HKV Elektrická HKV se posuzují podle pohonu dvojkolí: u samostatně poháněných dvojkolí HKV bez elektronické skluzové ochrany podle ustanovení ad I. a); u samostatně poháněných dvojkolí HKV s elektronickou skluzovou a/nebo protismykovou ochranou, která porovnává otáčky všech dvojkolí na HKV, nesmí být rozdíl průměrů kol různých dvojkolí téhož HKV větší než hodnota, uvedená u nově dodávaných vozidel v udržovacím předpise výrobce HKV. U HKV, provozovaných ke dni účinnosti tohoto předpisu, t. j. el. lokomotivy ř. 162, 163, 209, 263, 362 a 363 a el. jednotka ř. 470 nesmí být tento rozdíl větší než 1 mm po opravě dvojkolí a 4 mm v provozu, přičemž se nedoporučuje překračovat v provozu rozdíl větší než 3 mm. u dvojkolí spřažených spojnicemi nebo kloubovými hřídeli podle ustanovení ad I. b), 1. odtrh; nehnací dvojkolí podle ustanovení bodu ad I. a). 4.2 Měření průměru dvojkolí [KŽV, 2008] PAVOUK je elektronické měřicí zařízení pro měření vzepětí a následné výpočty průměrů kol drážních a tramvajových vozidel. V praxi se Pavouk používá pro: kontrolu opotřebení kol v provozu (průměr kola) kontrolu kol po reprofilaci Popis měřícího přístroje PAVOUK je elektronické měřicí zařízení určené pro přesná zjištění průměru kol drážních, nebo tramvajových vozidel. Průměr kola není přístrojem přímo měřen, ale je vypočten ze vzepětí
měřeného na tříbodové symetrické tětivě délky 300 mm. Toto vzepětí je měřeno kontaktně ve vzdálenosti 70 mm (pro drážní vozidla), alternativně 45 mm (pro tramvajová vozidla) od vnitřní plochy obruče kola. Spouštění a zdvihání měřicího hrotu je ovládáno ručně. Měřicí přístroj se skládá ze základní desky, na jejíchž koncích jsou ramena s ložisky vytvářejícími dva koncové body symetrické tětivy. Prostřední bod symetrické tětivy je tvořen snímačem MITUTOYO. Přesné osazení měřicího přístroje na vnitřní ploše obruče kola zajišťují tři ramena se zabroušenými kalenými dotyky. Osazení koncových bodů tětivy ložisky umožňuje lehký posun měřicího zařízení po měřeném kole. Vzepětí je poté měřeno ve více bodech a vyloučeny jsou lokální extrémy vzepětí. Naměřené hodnoty jsou zobrazovány na LCD displeji absolutního digitálního snímače MITUTOYO. Absolutní snímač je schopen zapamatovat si nastavení nulové hodnoty z kalibrace. Tuto hodnotu si snímač pamatuje i po vypnutí a následném zapnutí. Další funkcí je samotné nastavení nulové hodnoty a polarity výstupního signálu. Hrot snímače je odpružený a v přepravní poloze je držen otočným dorazem. Osazení snímače umožňuje otočení snímače o 180 o. Toto řešení umožňuje měření z vnitřní a i z vnější strany kola. Po otočení snímače je nutné měřicí přístroj opět zkalibrovat na kalibračním zařízení (součást dodávky). Kalibrace spočívá v osazení měřicího přístroje na kalibrační zařízení, vložení odpovídající přesné měrky (součást dodávky) pod měřicí hrot a zaznamenání nulové hodnoty tlačítkem ORIGIN. Pro průměry kol od 640 mm do 2250 mm použijeme přesnou měrku 10 mm. Pro průměry kol 500 <= d < 900 mm použijeme přesnou kalibrační měrku 20 mm. K změřené hodnotě vzepětí pak samozřejmě přičítáme i příslušnou hodnotu odpovídající použité přesné kalibrační měrce (10 mm, alternativně 20 mm). Rozsahy a přesnost měření Rozsah měření vzepětí je vymezen rozsahem snímače, který je 0 mm - 27 mm. Přesnost měření vzepětí je 0,01 mm. Tomu odpovídající přesnost výpočtu průměru kola je 0,2 mm. Přesnost kalibračního zařízení a kalibračních přesných měrek (0,001mm - 0,002 mm) je ověřována Českým Metrologickým Institutem. Rozsah hodnocených průměrů kol (d): Maximální průměr kola d lze hodnotit teoreticky do d max = nekonečno. Prakticky při kalibraci přesnou měrkou 10 mm lze hodnotit max. průměr kola d max (10) = 250 mm. Při kalibraci přesnou měrkou 20 mm lze hodnotit maximálně průměr kola d max (20) = 900 mm. Minimální průměr kola d je opět závislý na použité kalibrační měrce (10 mm či 20 mm). Při kalibraci přesnou měrkou 10 mm je minimální průměr kola d min (10) = 640 mm. Při kalibraci přesnou měrkou 20 mm je minimální průměr kola d min (20) = 500 mm. Součásti měřícího přístroje PAVOUK Absolutní digitální měřicí hodinky MITUTOYO: rozměry 207,3x38x23mm, hmotnost 0,124kg, IP 42, pracovní teplota od 0oC do +40 o C, skladovací teplota od -10 o C do +60 o C, rozsah měření 0 mm- 25,4 mm= 1", přesnost měření 0,01 mm, měřicí hrot carbid (M2,5x0,45), přítlačná síla hrotu 1,8N, baterie SR44, životnost baterií 20000 hodin.
Mechanická část: Základní deska, ramena s ložisky SKF průměru 19 mm, tři ramena se zabroušenými kalenými dotyky, držák snímače s aretací a dorazem snímače, kalibrační zařízení, přesná měrka 10x20x30 mm, kufřík pro uložení měřicího přístroje a kalibračního zařízení. Základní technické parametry měřicího přístroje PAVOUK: Napájení elektronického systému: baterie SR44, životnost baterií cca. 20000 hodin měření Váha měřicího přístroje PAVOUK: cca 1,20 kg Hmotnost kufříku s přístrojem a kalibračním zařízením: cca 3,0 kg Obsluha: jeden pracovník Osazení profiloměru na kolo: přitlačením rukou Základní rozměry měřicího přístroje: (šíře x výška x hloubka), 322 mm x 225 mm x 115 mm Měřící přípravek Pavouk
4.2 Kalibrace před zahájením měření [KŽV, 2000] 4.3 Postup měření
4.4 Výpočet průměru kola
5 Zdroje ČD a.s: V 25 Předpis pro údržbu kolejových vozidel. Praha: GŘ ČD a.s. účinnost od 1. 7. 1997 FMD: SR 41 (V) Služební rukověť Používání jízdního obrysu UIC-ORE pro obruče a celistvá kola železničních vozidel s rozchodem 1435 mm a 1520 mm. Praha: NADAS. Účinnost od 1983.. 24 FMD: TNŽ 282100 Kolejová vozidla Dvojkolí Názvosloví. Praha: Úřad pro normalizaci a měření. 1984. KŽV s.r.o.: Měření průměru kol PAVOUK drážních a tramvajových vozidel. Praha: Komerční železniční výzkum, spol. s r.o. [online] http://kzv.webseller.cz/cz/produkty/wheel/pavouk.htm. [cit: 2008-04- 08] KŽV s.r.o.: Návod na použití a údržbu elektronického přístroje PAVOUK. Praha: Komerční železniční výzkum, spol. s r.o. Verze 6.2000. s. 13