Применение роботов для диагностики ходовой части железнодорожных вагонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

ПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ

Шумилов Р.Д., Шарлаимова В.В., Поезжаева Е.В.

Пермский институт железнодорожного транспорта

(филиал УрГУПС в г.Перми)

Пермь, Россия

Робот - это «автоматизированное устройство, созданное на основе живого организма, которое работает по заранее заложенной программе. Робот самостоятельно выполняет операции, которые обычно делает человек. Роботы управляются с помощью операторов, но могут работать и самостоятельно. К тому же, благодаря использованию в производстве роботов, человек освобождается от монотонных элементарных операций, которые не требуют высокой квалифицированной подготовки» [2].

В настоящее время актуальной проблемой на железной дороге остается обслуживание и предрейсовый осмотр парка железнодорожных вагонов. Осмотрщик, осуществляющий контроль вагонов, несет большую ответственность за их исправное состояние. Из-за большого числа вагонов объем работы увеличивается.

Регулярный осмотр вагонов, является важнейшим элементов для обеспечения безопасности. Ведь вагоны, находящиеся в неисправном состоянии из-за не качественного осмотра, могут стать причиной аварии.

Гипотеза исследования заключается в следующем: внедрение роботов для осмотра ходовой части вагона обеспечит более быстрое выявления дефектов и обеспечения безопасности движения поездов.

Для решения гипотезы, нами была предложена модель робота, предназначенная для диагностирования ходовой части вагона. С помощью камер, установленных на манипуляторе, данная модель позволяет оператору оценить состояние тормозной колодки, скользуна, рамы, букса, центрального рессорного подвешивания, гасителя колебаний, подпятника, буксовое рессорное подвешивание.

За основу проектируемой нами модели мы решили взять робота Digitial Vanguard. «Это робот для разборки бомб, снабженный манипулятором и телескопической роборукой, а также набором другого необходимого оборудования для работы с взрывчатыми устройствами - включая разрушители, камеры, электронное оборудование, рентгеновское оборудование и сенсоры CBRN (химического, биологического, ядерного оружия)»[8].

Данный робот не будет использоваться для работы с взрывчатыми устройства, а будет перепрограммируем для целей обеспечения безопасности железнодорожных перевозок.

Стандартная комплектация предложенного нами робота-осмотрщика включает в себя следующие составляющие:

• Беспроводной цифровой робот на гусеничном ходу

• 2G командную консоль

• Bluetooth-манипулятор

• USB-гарнитуру

• USB-контролер Playstation

• USB-клавиатуру

• USB-концентратор

• Mil-Std питание

• Зарядное устройство с двумя пакетами 24V батарей

• Антенна робота КІТ включая штатив и 4м коаксиальный кабель

• Командный кабель (150м)

• Набор инструментов

• Мягкий футляр для консоли и антенны.

• Инструкция по эксплуатации: в виде CD-ROM и в памяти консоли

Особенностями данного робота являются: порт для дополнительного зондирования и обнаружения устройств, допускающий одновременное использование нескольких функций; телескопическая и шарнирная рука с 6 осями движения; возможность передвижения по лестнице; непрерывное вращение коготь; 3 стандартные камеры и дополнительный четвертый ИК или нарушающие камеры; регулирование скорости и отличная возможность подъема; мощный зум камеры и двусторонней цифровой аудио; компактность для транспортировки[6].

Комплектуется x500 интегрированным порталом, обеспечивающим дистанционное управление всеми функциями робота, включая позиционирование руки, захвата, а также камерами. Портал ведет запись аудио, видео в формате HD, позволяет делать снимки, а также выдает на экран данные от набора сенсоров. Графический интерфейс может быть настроен на один из нескольких языков. Работа с пультом требует минимального обучения [8].

Дисплей пульта: 39.6 см (15.6") Full HD 1080p 1920x1080 800 NIT, что позволяет использовать его даже при солнечном освещении. Пульт соответствует IP65, MIL-STD 810G, MIL-STD-461F, ANSI/ISA 12.12.01.[7].

Особое внимание стоит, уделить, Цифровой Vanguard Infrared камере. На кронштейн установлены инфракрасные камеры, обеспечивающие отличное зрение в условиях низкой освещенности. Данная камера отлично подойдёт для условий осмотра ходовой части, ведь под вагоном очень мало света.

В целях обеспечения безопасности железнодорожных перевозок в конструкцию робота добавлен магнитопорошковый дефектоскоп - это намагничивающее устройство для магнитопорошковой дефектоскопии, предназначенное для намагничивания, а при необходимости и размагничивания проверяемых объектов. Тем самым мы можем выявлять микротрещины в колёсных парах вагона, что расширит возможности применения робота.

Также вместо магнитопорошкового дефектоскопа можно использовать обычный дефектоскоп - устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля.

В представленном исследовании была разработана модель робота для осмотра ходовой части вагона, выполняющий функции осмотрщика, рассчитаны параметры и рабочие характеристики робота. Данная модель заменяет человека на монотонной, тяжелой работе, помогает экономить материалы и энергию, а самое главное - обеспечивает безопасность пассажиров.

робот осмотр ходовая часть вагон

Список литературы

1.Бурдаков Ф., Мирошник И.В., Стельмаков Р.Э. Системы управления движением колесных роботов. СПб.: Наука, 2001.

2.Вильданов Р . Г . Магнитный интроскоп МД ? 11 ПМ // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2004. - № 2. - С . 50 ? 52.

3.Градецкий В.Г., Вешников В.Б., Калиниченко С.В. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям. М.:Наука, 2001.

4.Исследовательский центр Med-End. Электронный ресурс.

https://www.med-eng.com. Дата обращения: 10.10.2016 г.

5.Курчавов, В. В. Определение основных показателей деятельности оператора рентгенотелевизионной установки в режиме информационного поиска / В. В. Курчавов // Системы управления жизненным циклом изделий авиационной техники: актуальные проблемы, исследования, опыт внедрения и перспективы развития: труды III Международной научно-практической конференции 1 -2 ноября 2012 г. : в 2 т. - Т. 1. - Ульяновск : УлГУ, 2012.

6.Об итогах работы Федерального агентства воздушного транспорта в 2013 году и основных задачах на 2014 год и среднесрочную перспективу: Постановление Коллегии Федерального агентства 27.03.2014 № 1 -К.

7.Поезжаева Е. В., Васенин А. С., Шумков А. Г. Определение оптимальной траектории движения манипулятора робота, предназначенного для предрейсового осмотра автомобилей большой грузоподъёмности// Науковедение [Электронный ресурс]. - 2015. - Т. 7, № 1. - 8 с. - Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/08TVN115.pdf. - Загл. с экрана., ВАК

8.Сергиенко О.Ю. Оптоэлектронная навигационная система робота//АВТОМЕТРИЯ - 2010 - Т. 46 - №5. С.18-35.

Размещено на Allbest.ru