Корзина
12 отзывов
УкрВесСервис
+380504730797
  • УкрВесСервис
  • Статьи
  • Вагонные весы. Классификация, выполняемые учетные функции, анализ ошибок эксплуатации

Вагонные весы. Классификация, выполняемые учетные функции, анализ ошибок эксплуатации

Вагонные весы. Классификация, выполняемые учетные функции, анализ ошибок эксплуатации
В этой статье мы подробно опишем типы вагонных весов и особенности их эксплуатации.

22.12.14

Вагонные весы. Классификация, выполняемые учетные функции, анализ ошибок эксплуатации.

 

1. Введение

            Вагонные весы являются основными измерительными приборами для количественного учета сырья, готовой продукции и других грузов, перевозимых железнодорожным транспортом. Поэтому Заказчики предъявляют повышенные требования к техническим характеристикам весов, в первую очередь к точности взвешивания, надежности, дополнительным сервисным возможностям.  От правильного выбора весов в условиях современного производства зависит эффективность работы предприятия и возможность внедрения автоматизированных методов учета.

В последние годы на железных дорогах для обеспечения мер безопасности движения используются специальные вагонные весы для определения осевой нагрузки вагонов и определения положения центра масс.

Вагонные весы могут комплектоваться широким набором устройств отображения информации: от простых весовых индикаторов до полностью автономных контроллеров, которые автоматически взвешивают вагоны в движении и передают информацию в компьютерную сеть. Система автоматической идентификации вместе с информацией о массе вагонов позволяет получать и передавать данные о перевозимой в вагоне продукции, о номере вагона, грузоотправителе, грузополучателе и др.

2 Классификация вагонных весов

            Можно представить следующую укрупненную классификацию вагонных весов:

- по принципу действия весы разделяются на механические (рычажные) и электромеханические, которые в свою очередь по типу применяемых датчиков можно разделить на тензометрические, емкостные, индуктивные и пр.;

- по конструкции грузоприемного устройства на платформенные (может быть одна, две, три и более платформ) и безплатформенные (с установкой датчиков веса под рельс ж/д пути или встройкой непосредственно в неразрезной рельс);

- по воздействию нагрузки бывают весы статического и динамического взвешивания, причем последние разделяются на весы поосного, потележечного и повагонного взвешивания;

- по значению инструментальной погрешности бывают весы обычной точности, средней точности и точные;

- по виду отсчетного устройства весы могут иметь аналоговое или дискретное (цифровое) отсчетное устройство;

- по наличию дополнительных сервисных функций (создание и хранение архива о взвешиваниях, распечатка ж/д накладных, автоматическое или полуавтоматическое считывание и запись  номеров вагонов, определение величины нагрузки на каждую тележку вагона и положения центра масс грузов, наличие функции дозирования и др.).  

3. Примеры конструктивных решений вагонных весов

3.1 На рис. 1 показана структурная схема одно платформенных вагонных весов статического взвешивания типа ВЖД-150т15м.

Грузоприемным устройством весов является весовая платформа, установленная на четырех тензодатчиках типа С16АС3/60т. Тензодатчики, через устройство суммирующее соединены с весовым контроллером, имеющим цифровой индикатор и четыре кнопки управления. К весовому контроллеру может быть подключен персональный компьютер с программным обеспечением, позволяющим реализовать различные дополнительные функции. По такой схеме обычно выполняется реконструкция механических вагонных весов. При этом весовая платформа может оставаться от существующих весов, а в случае ее непригодности, может быть изготовлена новая. Длина платформы обычно составляет 15300 мм, что позволяет взвешивать четырехосные вагоны с базой до 13000мм. Фундамент весов, как правило,  остается без изменений.

Метрологические характеристики весов, как правило, нормируются для взвешивания вагонов в расцепленном состоянии, однако на практике в абсолютном большинстве случаев, вагоны взвешиваются в сцепленном состоянии.  При этом сцепка может вносить существенную погрешность, особенно если подъездные пути рядом с весами имеют уклоны. Для уменьшения этой погрешности подъездные пути на расстоянии не менее длины одного вагона по обе стороны от весов должны быть прямолинейны и горизонтальны. (Железная дорога рекомендует 25 м по обе стороны от весов). Недостатками одноплатформенных весов являются:

- большие габариты и масса платформы;
- невозможность определения потележечной загрузки вагона и положения центра масс.

3.2 На рисунке 2 изображена структурная схема двух платформенных весов ВЖД-150/2. Суммарная масса двух платформ весов ВЖД-150/2  существенно меньше массы платформы весов ВЖД-150т15. При установке таких весов затраты на фундаментные работы значительно меньше чем для новых весов ВЖД-150т15.

Весы содержат две грузоприемные платформы длиной 4.7 м, каждая из которых установлена на четырех тензодатчиках типа С16АС3/30т. Тензодатчики каждой платформы соединены с устройством суммирующим, которые в свою очередь соединены с весовым контроллером. Контроллер имеет цифровой индикатор, четыре кнопки управления и до восьми каналов измерения. В базовом варианте весов используются два канала измерения. Весы имеют практически ту же погрешность взвешивания что и одноплатформенные весы ВЖД-150т15, но позволяют определять загрузку каждой тележки вагона, а при соответствующей коммутации тензодатчиков в устройствах суммирующих и применении персонального компьютера с программным обеспечением позволяют определять положение центра масс вагона. Весы с дополнительной функцией определения положения центра масс имеют обозначение ВЖД-150/2-02.

По просьбе Заказчиков весы могут быть снабжены различными дополнительными устройствами, например, передачи метрологической информации и видеоизображения вагона на удаленный компьютер по радиоканалу и одновременным отображением  информации на выносном дублирующем табло.

вагонные весы

Применение видеокамеры позволяет оператору весовщику самому считывать номера вагонов и контролировать правильность положения вагона на платформе весов при взвешивании. При необходимости, в базу данных о взвешиваниях можно заносить видеокадр вагона в момент взвешивания.

3.3 Весы могут быть снабжены выносным дублирующим табло различных исполнений и персональным компьютером с принтером. Программное обеспечение персонального компьютера в базовом исполнении обеспечивает выполнение следующих функций:

-прием информации от контроллера весов и индикацию массы взвешиваемого груза;

-взвешивание и запоминание массы тары;

  • ввод значения тары вручную с клавиатуры компьютера (тара с бруса);
  • ввод номера вагона;
  • ввод наименования груза;
  • ввод наименования грузоотправителя;
  • ввод наименования грузополучателя;

-индикацию на экране введенных данных;

-формирование архива о взвешиваниях;

-     каждое взвешивание содержит следующие данные: дата, время, номер вагона, наименование груза, название грузоотправителя (грузополучателя), тара, брутто, нетто, нагрузка на каждую тележку вагона;

  • обеспечение защиты архивной информации от изменений;
  • вывод на экран компьютера или на печать данных архива за определенный, введенный оператором промежуток времени или по отдельным грузоотправителям, грузополучателям (по ключевому слову), включая пункт "итого";
  • извлечение из архива данных о взвешиваниях вагонов и формирование ж/д. накладных (одиночных и групповых);
  • вывод на печать ж/д. накладных и отчетов о взвешиваниях;
  • связь с компьютером верхнего уровня по компьютерной сети.

При заказе оборудования может быть предусмотрено выполнение других функций, а также может быть заказано другое дополнительное оборудование.

3.4 Структурная схема весов  с дополнительными функциями дозирования и учета показана на рисунке 3. 

Вагонные весы

Весы дополнительно снабжены дублирующим табло, пультом управления с четырехстрочным жидкокристаллическим индикатором и  клавиатурой управления, дозирующим затвором с пневмоуправлением и персональным компьютером.

Основным предназначением весов является автоматическое дозирование и взвешивание аммиачной селитры при ее загрузке в минерало возы. Применение дополнительного оборудования и оригинального программного обеспечения позволило обеспечить работу весов в шести различных режимах с занесением всех данных в базу и передачей их в интегрированную систему автоматизированных рабочих мест предприятия (далее ИСА). В каждом режиме работы предусмотрено получение исходных данных от ИСА  и ввод других необходимых данных . с клавиатуры ПУ в режиме диалога с подсказками. 

П.О. вагонных весов

Рис.4 Главное окно программы. Вкладка Взвешивание. Состояние экрана монитора после завершения дозирования.

Если после ввода всех необходимых данных и передачи их на ПК будет обнаружено несоответствие введенных данных, данным справочников на ПК, дальнейшая работа блокируется, а на индикаторе ПУ появляется соответствующее сообщение и предложение повторить ввод данных.

На рисунке 4 показано главное окно компьютерной программы, вкладка «Взвешивание». Состояние экрана монитора после завершения дозирования.

3.5 Одной из дополнительных функций вагонных весов является измерение положения центра масс вагона.

            В последнее время железная дорога стала более жестко контролировать правильность размещения груза, перевозимого в вагонах, в частности положение центра тяжести груза в вагоне (дисбаланс). Такой контроль оправдан с точки зрения обеспечения безопасности движения железнодорожных составов на магистральных путях.

Весы дополнительно снабжены персональным компьютером с прикладным программным обеспечением, которое позволяет:

  • выполнять учет взвешенной продукции и распечатывать отчетные документы;
  • выполнять юстировку весов с определением нагрузки на каждый тензодатчик;
  • выполнять диагностику каждого тензодатчика;
  •  выполнять автоматическое измерение смещения проекции на горизонтальную плоскость центра тяжести груза относительно осей симметрии железнодорожного вагона.

На Рис.5 показана главная форма компьютерной программы. В отдельном окне показывается график положения проекции центра тяжести вагона.

Программное обеспечение вагонных весов

Рис. 5 Главная форма компьютерной программы весов ВЭТ-150В2-02, вкладка «Взвешивание»

 

3.6 Весы для взвешивания движущихся вагонов

Для взвешивания железнодорожных составов в движении может быть применен повагонный, потележечный или поосный способ взвешивания. Наиболее точным и универсальным является повагонный способ взвешивания.. Однако такой способ требует больших габаритов платформы и силоизмерительных датчиков, работающих в широком диапазоне нагрузок. Такие весы могут взвешивать ограниченное количество типов вагонов и требуют больших затрат при установке.

            Динамические весы для потележечного взвешивания вагонов позволяют уменьшить габариты платформы и получить достаточно низкую погрешность взвешивания.

            Наиболее универсальными являются весы поосного взвешивания вагонов в движении. Такие весы имеют минимальные габариты, требуют минимальных затрат на установку и позволяют взвешивать практически любые вагоны, кроме цистерн с жидкими грузами. Однако реальная погрешность взвешивания у таких весов несколько выше, чем у весов повагонного и потележечного взвешивания за счет малого времени измерения и необходимости суммировать результаты взвешивания каждой оси.

Конкретное значение погрешности взвешивания для конкретного экземпляра вагонных весов гарантируется изготовителем в зависимости от состояния подъездных путей в месте установки весов, а также от состояния и видов вагонов, подлежащих взвешиванию.

            Поскольку динамические вагонные весы практически всегда имеют большую погрешность чем весы статического взвешивания, большой интерес у потребителей вызывают статико-динамические весы, позволяющие взвешивать составы в движении и, при необходимости, взвесить вагоны в статике с более высокой точностью. Наличие таких весов также позволяет оперативно контролировать достоверность взвешивания в динамике.

На рисунке 6 показана структурная схема весов для потележечного взвешивания составов в движении ВЖД-60Д. Весы имеют одну грузоприемную платформу длиной 4,7 м, установленную на 4 тензодатчиках типа С16АС3/30т.

Динамические вагонные весы

В отличие от весов для статического взвешивания, грузоприемная платформа не имеет механических упоров, а снабжена струнками специальной конструкции, которые не допускают продольных и поперечных смещений платформы при движении по ней вагона и вместе с тем не влияют на измерение веса. По краям грузоприемной платформы установлены два датчика положения оси колесной пары вагона, которые фиксируют наезд и съезд каждой колесной пары на платформу весов.

            Структурная схема весов для поосного взвешивания практически ничем не отличается от схемы весов потележечного взвешивания. Отличие весов только в длине платформы и программном обеспечении. Выполняемые учетные функции также практически одинаковые.

Статико-динамические весы ВЖД-150СД являются комбинацией двухплатформенных весов для статического взвешивания и динамических весов потележечного взвешивания.

            При эксплуатации динамических вагонных весов любого типа следует иметь в виду, что погрешность взвешивания существенно зависит от состояния подъездных путей, искривления пути и наличия стрелочных перегонов в пределах взвешиваемого состава по обе стороны от весов. Также значительное влияние оказывает  изменение скорости вагонов (разгоны и торможения) при прохождении через весы.

 

4. Анализ ошибок эксплуатации

Вагонные весы, как и большинство сложных измерительных устройств, требуют ухода и технического обслуживания.

Большинство неисправностей вагонных весов связаны с отсутствием надлежащего ухода. Очень часто платформы весов засыпаются углем, глиной, щебнем и др. Куски продуктов попадают в зазоры между платформой и обрамлением фундамента и вызывают неправильное весоизмерение. Часто допускается засорение приямка мусором и заливание водой. В зимнее время необходимо не допускать образования наледей между платформой и обрамлением приямка, не допускать образования сосулек, которые иногда полностью лишают подвижности платформу. Следует также следить за состоянием подходящих ж.д путей, выдерживать необходимые зазоры между грузоприемной платформой и рельсами примыкающих участков пути (зазоры должны быть от 5 до 10 мм). Слишком большие зазоры вызывают удары колес вагона по рельсам на платформе весов. Эти удары воспринимаются тензодатчиками, что может привести к выходу их из строя. Малые зазоры могут вызвать затирание и появление недопустимых ошибок при взвешиваниях. Еще более опасным является просадка рельсов подводных путей весов при наезде вагона. В исходном состоянии рельсы могут быть выставлены идеально, но при наезде колесной пары рельс просаживается и возникает уступ, иногда до 20 мм. В результате получается удар по торцу рельса на весах, который воспринимается тензодатчиками.

Некоторые ошибки связаны с неверными действиями при установке нуля. Чаще всего это бывает при взвешиваниях вагонов в длинных составах, и когда весы не разгружаются в течение длительного времени. Были случаи, когда отключали весовой контроллер на время перерыва, а затем включали при нагруженной платформе. Затем, после взвешивания последнего вагона и полной разгрузки платформы, весы не обнулялись. Уход нуля мог достигать 100 кг. Это связано с тем, что после включения весов устанавливается ноль, запомненный при последней юстировке (тарировочный ноль). Реальный ноль может отличаться от тарировочного в связи с изменением массы платформы из-за просыпанных на нее продуктов и др. Для установки реального нуля служит кнопка «Уст.0», которую следует нажимать после включения контроллера при пустой платформе.  Таким образом, контроллер не стоит отключать от сети, если на платформе находятся вагоны, взвешивание которых предполагается продолжить через некоторое время. Либо при возобновлении взвешивания стоит разгрузить платформу и установить реальный ноль.

В руководстве по эксплуатации весов имеется раздел «Техническое обслуживание», который следует внимательно прочитать и безусловно выполнять при эксплуатации весов.

 

 

Источник: УкрВесСервис

Предыдущие статьи