Ciasteczka wykorzystywane przez serwis internetowy SKF

Wykorzystujemy ciasteczka (cookies) w celu usprawniania sposobów przeglądania naszych stron i korzystania z naszych internetowych aplikacji. Dalsze korzystanie z serwisu niepoprzedzone zmianą ustawień przeglądarki jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na zapisywanie przez serwis ciasteczek na dysku komputera. Pamiętaj, że w każdej chwili możesz zmienić ustawienia swojej przeglądarki internetowej.

Zastosowania bezprzewodowego monitorowania stanu maszyn i urządzeń w kolejnictwie

  • Artykuł

    2017 czerwiec 14, 10:00 CET

    „Zastępowanie konwencjonalnych programów utrzymania ruchu rozwiązaniami z zakresu monitorowania stanu wspiera przewoźników kolejowych w zmniejszaniu czasochłonności obsługi technicznej posiadanego taboru” – piszą Nils Ekholm i Mark Rhodes z SKF*.

    W kolejnictwie przeważają praktyki utrzymaniowe polegające na serwisowaniu pociągów z określoną częstotliwością, odnoszącą się do upływu czasu bądź do przebiegu. Choć stosuje się je z powodzeniem od lat, nie uwzględniają one tego, czy poszczególne części rzeczywiście wymagają w danej chwili wymiany. Nie sposób też przyznać im skuteczność w przeciwdziałaniu awariom.

    Utrzymanie ruchu uzależnione od stanu faktycznego (CBM, condition-based maintenance), w którego ramach mierzy się parametry takie jak poziomy drgań i temperatury z myślą o dostrzeganiu nieprawidłowości na wczesnym etapie ich rozwoju, znalazło natomiast powszechne zastosowanie w licznych branżach już dawno temu. Sektor kolejowy przyswajał ową metodykę powoli – wpływał na to po części szereg rządzących nim przepisów, aczkolwiek przyczyn takiego stanu rzeczy należy dopatrywać się i w fakcie, iż wciąż brakowało właściwych technologii. Jednakże w ostatnim czasie na znaczeniu zyskały czynniki zdolne doprowadzić do szerszego rozpowszechnienia CBM w przemyśle kolejowym.

    Najważniejszy z owych czynników stanowi sprawność. Harmonogramy ruchu kolejowego są ciasne, a na liniach panuje coraz większy tłok. Przewoźnicy kolejowi funkcjonują pod presją maksymalizacji wydajności, co wymusza na nich niezmiennie wzmożoną troskę o gotowość eksploatacyjną utrzymywanego taboru. Pociągi muszą pozostawać na torach – i przewozić pasażerów – a nie spędzać długie okresy na serwisie w zajezdniach.

    Ale gdy utrzymanie ruchu jest udręką z punktu widzenia zasobów, konsekwencje powodowanych awariami przerw są jeszcze gorsze. Dlatego, oprócz skracania czasu poświęcanego na konserwację, operatorzy muszą ograniczać do minimum ilość awarii, tak bardzo kłopotliwych dla wszystkich pasażerów.

    CBM przyczynia się do tegoż przede wszystkim dwojako: po pierwsze, umożliwia wczesne rozpoznawanie problemów, co przekłada się na redukowanie niebezpieczeństwa przestoju; po drugie, pozwala na rozpoznawanie części, które pomimo swojego wieku są doskonale sprawne – a to przyczynia się do wydłużania okresów międzyobsługowych i omijania zajezdni przez możliwie jak najdłuższy czas. Technologia ta znakomicie sprawdziła się w sektorze wytwórczym, wobec czego przedsiębiorstwa pokroju SKF przeniosły ją na kolejnictwo, i to ze sporymi sukcesami.

    Wgląd w koła
    Firma SKF poszła w istocie o krok dalej, opracowując bezprzewodowy system CBM, jakim jest SKF Insight, nadający się do użytku na pokładach pociągów. Wykorzystuje on niewielki czujnik, instalowany w ramach modernizacji na zespole maźnicy zestawu kołowego składu i od momentu montażu wykrywający uszkodzenia łożysk.

    Drobne zmiany w przebiegach drgań łożyska, towarzyszące zapoczątkowaniu jego znaczącej degradacji, są przez ów czujnik wychwytywane nawet pomimo wszechobecnego w takim środowisku pracy hałasu oraz innego rodzaju wibracji. Niezawodnie oddzielając sygnał od szumu, wysoce dopracowane algorytmy i metody przetwarzania sygnałów dopilnowują wytwarzania przez poszczególne czujniki precyzyjnych danych do dalszej analizy.

    Każdy z bezprzewodowych węzłów obejmuje układ różnych czujników i umożliwia dokonywanie szeregu pomiarów istotnych dla zbadania kondycji łożyska – także metodą SKF Acceleration Enveloping (gE) i pod względem temperatury. Węzeł czujników jest wyposażony w GPS – na potrzeby ustalania położenia i mierzenia prędkości – oraz w trójosiowy przyspieszeniomierz, czujnik ruchu, czujnik temperatury, wysoce czuły wysokoczęstotliwościowy czujnik drgań i zegar czasu rzeczywistego. Każdy węzeł można zdalnie skonfigurować na miarę szczególnych potrzeb klienta w zakresie monitorowania oraz realizowanego przezeń harmonogramu operacyjnego. Wbudowany akumulator eliminuje zapotrzebowanie na zewnętrzne okablowanie, stanowiąc niezawodne, przewidywalne i długotrwałe źródło zasilania.

    SKF Acceleration Enveloping (gE) – metoda obwiedni przyspieszenia – to silnie ugruntowany sposób mierzenia drgań, o potwierdzonej skuteczności wczesnego ujawniania uszkodzeń łożysk. Standardowy przyspieszeniowy pomiar drgań jest korygowany filtrami pasmowoprzepustowymi, prostowany, i wreszcie analizowany obwiedniowo. Po tym następuje zaawansowane przetwarzanie danych i wykrywanie trendów w sygnale wynikowym, za co odpowiada oprogramowanie SKF @ptitude Observer. Tak przeprowadzany pomiar daje podstawy nie tylko do wykrycia samej obecności uszkodzeń, ale i do wskazania konkretnego elementu łożyska, który uległ uszkodzeniu (tzn. wałeczków, koszyka czy bieżni zewnętrznej bądź wewnętrznej). Zaklasyfikowanie charakterystyki drgań jako symptomatycznej dla uszkodzenia łożyska ma miejsce pod warunkiem okresowego i konsekwentnego występowania w danych pomiarowych pewnych przebiegów o dostatecznie dużym natężeniu, zbieżnych przy tym ze ściśle określonymi częstotliwościami.

    Temperatura zazwyczaj ujawnia uszkodzenia łożysk znacznie później niż gE. Gwałtowne i utrzymujące się wzrosty temperatury wskazują na bezpośrednio zagrażające niebezpieczeństwo awarii. Dane temperaturowe traktuje się jako dopełniające w stosunku do tych dotyczących drgań (gE), będących rdzeniem i fundamentem owej metody analitycznej.

    Cały system działa na zasadzie sprawozdawczości bezprzewodowej. Dane pochodzące z czujników są przesyłane do zdalnego centrum diagnostycznego za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej. Wyeliminowane zostają niedogodności związane z instalacją pokładowego routera-bramy, i tym samym unika się konieczności użycia jakichkolwiek kabli.

    Zastosowana w koncepcyjnej wersji systemu technologia pomiaru jest sama w sobie sprawdzona. Jej zainstalowanie to kwestia zaledwie kilku minut: wystarczy założyć czujnik na jedną ze śrub mocujących osłonę maźnicy.

    System nie tylko bada kondycję łożysk, lecz także monitoruje koła pod kątem spłaszczeń powierzchni tocznych. Tego rodzaju defekty powstają zwykle przy hamowaniu – a zignorowane, mogą niszczyć szyny. Zwyczajowo spłaszczenie kół kontroluje się za pomocą detektorów przytorowych, jednak system SKF Insight potrafi dokonywać i tej zasadniczej kontroli.

    Wykonywanie obliczeń
    Gromadzenie i przekazywanie danych to jedno – zgoła czym innym jest podejmowanie na tej podstawie konkretnych działań. Przewoźnikom kolejowym nie po drodze przedzieranie się przez całe góry informacji w celu ich interpretowania – zamiast tego życzą sobie otrzymywania jasno formułowanych zaleceń na rzecz właściwego postępowania. Dlatego po przetworzeniu i przeanalizowaniu danych następuje sporządzenie prostego sprawozdania.

    Zautomatyzowany alarm informuje o tym, kiedy niezbędna jest interwencja. Specjaliści SKF sprawdzają wówczas dane i sporządzają sprawozdanie, zalecając w nim na przykład planową wymianę łożyska.

    Firma SKF włożyła wiele pracy w ograniczenie zarówno ilości danych przekazywanych klientowi, jak i prawdopodobieństwa wystąpienia fałszywego alarmu. Oprócz informacji na temat samych łożysk system analizuje temperatury, jak również prędkości – te ostatnie według GPS. Wszystkie generowane dane są przechowywane w usłudze SKF Cloud.

    Faza rozwojowa systemu dobiega już końca, jako że pomyślne rezultaty przyniosły przeprowadzone próby eksploatacyjne: na przestrzeni roku 2015 system pozostawał zainstalowany w pojeździe kolejowym SJ, czyli państwowego przewoźnika kolei szwedzkiej, gdzie bezbłędnie zdiagnozował trzy uszkodzone łożyska. Na początek roku 2017 zaplanowano procedurę poświadczenia i dopuszczenia go do powszechnego użytku, obejmującą zainstalowanie systemu w większej liczbie kursujących składów. Przewiduje się, że kompletny system znajdzie się na rynku w pierwszej połowie 2017 roku.

    * Nils Ekholm jest szefem zespołu technicznego do spraw nowej oferty rynkowej SKF, zaś Mark Rhodes przewodzi zespołowi technicznemu zajmującemu się w przedsiębiorstwie projektem rozwoju.

    Aktiebolaget SKF
    (publ)

    Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami:
    dział relacji z mediami: Nia Kihlström. Numer telefonu stacjonarnego: +46 31-337 2897. Numer telefonu komórkowego: +46 706 67 28 97. Adres e-mail: nia.kihlstrom@skf.com

    SKF jest wiodącym globalnym dostawcą łożysk, uszczelnień, rozwiązań z zakresu mechatroniki i systemów smarowania oraz świadczy usługi obejmujące wsparcie techniczne, utrzymanie ruchu i niezawodności, doradztwo techniczne i szkolenia. Grupa SKF jest reprezentowana w ponad 130 krajach i posiada około 17 000 punktów dystrybucji na całym świecie. W roku 2016 roczna sprzedaż osiągnęła poziom 72 787 mln SEK, a liczba pracowników wyniosła 44 868. www.skf.com

    ® SKF jest zastrzeżonym znakiem towarowym Grupy SKF.

  • Obraz

Pobierz zestaw prasowy

Zestaw prasowy (2.2 MB)

SKF logo