Kolejová váha "COBRA"

Kolejová váha pro vážení železničních vozidel za pohybu. Standardní konfigurace váhy je složena z osmi vážních můstků o délce 3m. Díky této koncepci je při dynamickém vážení využita celá aktivní délka váhy oproti zastaralým konstrukcím s jedním dlouhým a dvěma kratšími mosty. Tato skutečnost také zaručuje maximální jistotu vážení a vysokou třídu přesnosti pro všechny typy vozů v celém spektru rychlostí až do 20 km/h.

Funkce kolejové váhy COBRA

Modulová konstrukce umožňuje navržení optimální ekonomické konfigurace váhy podle předpokládaného vozového parku provozovatele. Standardně se dodává konfigurace složená z osmi můstků o celkové délce 24 m. Při potřebě vážení při rychlostech vyšších než 20 km/h lze dodat konfiguraci s deseti i více mosty. Pro ekonomická řešení a speciální aplikace lze naopak navrhnout systém s menším počtem můstků.

Dynamické vážení probíhá zcela automaticky a lze jej provozovat ve dvou režimech bez změny konfigurace a to:

Vážení nerozpojených vlakových souprav – souprava je tažena nebo tlačena přes váhu trakčním vozidlem nebo tažným zařízením.

Přes váhu jsou posílány jednotlivě rozpojené vozy - rozřazovací vlečka

V obou případech jsou zjištěny hmotnosti jednotlivých vozů. V případě vážení rozpojených vozidel lze zaručit třídu přesnosti 0.1. Váhu lze samozřejmě používat i pro statické obchodní vážení.

Proč zvolit řešení kolejové váhy Cobra?

Nižší pořizovací cena – jednotlivé můstky jsou v daný moment zatěžovány maximálně hmotností jedné nápravy vozu. Jejich dimenzování je tak méně než poloviční oproti dosud používaným konstrukcím.

Nízké stavební náklady – Jednotlivé mosty jsou dodány na místo zabudované ve vlastním základovém rámu. Konstrukční výška mostů včetně základového rámu je pouze 370 mm. Mosty s rámem se postupně kladou na zhutněné štěrkové lože a spojují se šroubovými spoji. Není tudíž třeba budovat těžké základy a odvodnění. Hmotnost jednotlivých mostů je pouze 1800 kg, k jejich manipulaci stačí lehká zdvihací technika a zařízení lze situovat i do jinak těžko přístupných míst s minimálním omezením ostatního provozu kolejiště. Montáž je velmi rychlá a levná.

Minimalizované servisní náklady I – všechny komponenty v mostech jsou přístupné po odejmutí servisního krytu a lze je nastavit nebo vyměnit ve velmi krátké době bez zvedání mostu a použití nákladné mechanizace. Stabilizace jednotlivých mostů je provedena podélnými a příčnými stabilizačními tyčemi, vážní most je nepohyblivý, bez vůlí a dorazů. Nedochází tak k opotřebení žádných komponent, a zvolený způsob stabilizace se projevuje dlouhodobou životností a spolehlivostí snímacích prvků. Systém detekce náprav již nepoužívá elektronické snímače nákolků, což velmi velkou měrou přispívá ke zvýšené spolehlivosti zařízení.

Vysoká provozní spolehlivost – autodiagnostika pracuje na principu porovnávání hmotností os a náprav zjištěných na jednotlivých můstcích. Pokud systém zjistína některém z můstků hodnoty jež se výrazně liší od střední hodnoty sejmuté na ostatních můstcích, je tento most pro daný vůz vyřazen z výpočtu. Je li zjištěná odchylka systematická, je tato skutečnost nahlášena operátorovi a most je vyřazen (softwarově odpojen) z provozu. Váhu lze však provozovat i nadále avšak za snížené rychlosti – do 10km/h. Osmimostní univerzální váhu je možné provozovat za snížené rychlosti i s dvěma blokovanými mosty. Do příjezdu servisu a provedení servisního zásahu není provoz zařízení přerušen, jen nepatrně omezen.

Minimalizované servisní náklady II – systém v průběhu dynamického vážení zakládá v počítači diagnostický soubor. V něm pak ukládá spolu s konfiguračními parametry záznamy všech signálů přicházejících z váhy a záznam s konečnými výsledky vážení a případnou činností operátora váhy. Tento soubor je znamenitým prostředkem pro analýzu chování systému v dynamickém režimu. Servisní technik může tak na dálku bez nutnosti osobní návštěvy zařízení provést kvalifikovaný rozbor zaslaných dat a v případě potřeby dát pokyn k úpravě parametrů systému. V případě poruchy je zpravidla znám zdroj poruchy ještě před výjezdem technika a lze se dobře připravit na rychlou a kvalifikovanou opravu s minimálním prostojem. Rozbor diagnostického souboru též zavčas odhalí i další faktory ovlivňující kvalitu vážení a to například zhoršenou kvalitu nivelity trati před váhou nebo nesprávný způsob vlečení soupravy přes váhu. Pak lze na doporučení technika provést organizační opatření nebo levný technický zásah pro udržení celého systému dynamického vážení v perfektním stavu.

Možnosti konfigurace kolejové váhy Cobra

Díky své modularitě lze vážní systém COBRA navrhnout v širokém spektru variant přesně a ekonomicky podle potřeb aplikace provozovatele. Níže uvedené obrázky názorně ilustrují některé běžně používané konfigurace mostů:

B. Ekonomická varianta pro dynamické a statické vážení vozů s podobným rozvorem. Délka váhy L = 12 m (2 x 6 m).

D. Ekonomická varianta statické váhy pro široké spektrum vozů. Délka nevážícího úseku X se volí podle vozu s nejkratším rozvorem, počet mostů pak podle nejdelšího vozu. Tato konfigurace též využitelná pro dynamické nápravové vážení.

Vážní mosty kolejové váhy Cobra

Konstrukce vážních mostů vychází z našich dlouholetých zkušeností s montážemi a údržbou mnoha desítek kolejových vah. Je velmi jednoduchá ale robustní, nevyžaduje zvláštní údržbu, při běžném provozu nedochází k opotřebování žádných komponent.

Vážní most COBRA tvoří pojezdová (nosná) část (1) uložená v samonosném základovém rámu (4). Nosnou částí mostu jsou dva příčně propojené pojezdové ocelové nosníky s navařenými podkladnicemi (5). Kolejnice (nejsou pro přehlednost zakresleny) se připevňují do podkladnic standardním upevňovacím materiálem. Základový rám je svařen ze dvou základových pasů spojených bočnicemi profilu C. Nosná část uložená v základovém rámu je v rozích podepřena tenzometrickými snímači síly (2) kanistrového typu. V požadované poloze je nosná část stabilizována párem příčných a párem podélných stabilizačních tyčí. Tak je zajištěno, že snímače síly stále stojí v naprosto svislé poloze a zatížení nosné části působí přesně na jejich podélnou osu. To je základní předpoklad pro přesné vážení a dlouhodobou spolehlivost a životnost jak mostů, tak tenzometrických snímačů.

Montáž váhy se provádí vzájemným sešroubováním základových rámů usazených na zhutněné štěrkové lože, případně na betonový podklad. Na obou koncích váhy jsou namontovány zádržné rámy, do kterých jsou uloženy přípojné kolejnice. Nakonec je celé takto vzniklé těleso po stranách zahrnuto štěrkem až do vrchní roviny rámu a pole váhy je tak vytvořena pochozí drážní stezka. Zakrytí váhy lze provést dle požadavků zákazníka pororošty, vrubovanými plechy nebo výdřevou. Povrch váhy mezi kolejnicemi i stezka po stranách vážního tělesa jsou prosty jakýchkoliv výčnělků, které by mohly negativně ovlivnit bezpečnost práce.

Způsoby vážení:

Dynamické - vážení jednotlivých vozů v nerozpojené vlakové soupravě za pohybu

Statické - vážení jednotlivých vozů stojících na váze

Jmenovitá váživost: 120 000 kg

Přetížitelnost: 150%

Ověřovací dílek: 50 kg

Třída přesnosti:

Dynamické vážení nerozpojených souprav: 0,5 a lepší

dynamické vážení rozpojených vozů: 0,2 a lepší

statické vážení: třída OIML III / EN 45501

Rychlost vážení: min. 2 km/h - max. 20 km/h

Napájení: 96 – 264 VAC (50/60Hz) max. 500 VA vč. PC a tiskárny

Typové schválení: TCM 128/98 – 2877

Software: Metrologický posudek 069/CM612/00

Typové odsouhlasení: MDS 25114/99 – O 130

Přenosy a vyhodnocování dat

Pro běžné jednouživatelské aplikace, kdy operátorské stanoviště je relativně blízko váze (cca do 50m) je základní variantou připojení vážního systému k PC přes sériové porty RS-232C. Při vzdálenějších aplikacích, nebo v případě, že je požadováno spouštění vážního procesu z různých stanic, lze využít pro napojení systému místní nebo samostatné podsítě LAN.

1.Výstupní signály vážních převodníků jsou koncentrovány v NPort Seriál Device Serveru. Ten je pak připojen k síti Ethertnet běžnou zásuvkou RJ45. Libovolný počítač v této síti může pak inicializovat vážní proces. Seriál to Ethernet Server má vysokou ochranu proti přepětí, které může přijít z venkovního prostředí (bouřka), nebo po napájecí síti. Ethernet výstup má vestavěnou magnetickou izolaci 1.5 kV, sériové vstupy jsou blokovány ochranou 15 kV ESD na všech signálech, napájecí linka má burst 1 kV (EFT), EN 610000-4-4 a surge 0.5 kV, EN 610000-4-5. Připojení k síti je tak zcela zabezpečeno proti vnějším vlivům.

2.Další variantou je pak připojení k síti Ethernet prostřednictvím access pointů WiFi IEEE 802.11g/b for Wireless LAN. Toto řešení elektricky zcela izoluje vážní systém podnikové sítě a řeší tak aplikace, kdy je vážní systém velmi vzdálen od nejbližšího síťového zakončení. Signály jdoucí „vzduchem“ jsou zabezpečeny proti neoprávněnému přístupu pomocí WPA a 128 bitovým zašifrováním WEP.

Elektronika a software

Elektronické komponenty pro konstrukci systému COBRA byly vybrány s ohledem na maximální a dlouhodobou spolehlivost. Tenzometrické snímače typu SCA jsou z nerezové oceli se zabudovanou vnitřní ochranou proti přepětí. Indikátory - A/D převodníky - řady 2xx jsou opět zabudovány v nerezovém krytu a vyznačují se velkou stabilitou a rezistencí proti vnějším vlivům a velkým počtem převodů – 100 vzorků / s. Vyhodnocovací software běží na běžném uživatelském PC pod běžným operačním systémem Win32 (Windows 2000, NT, XP, Vista, Windows7, Windows8, Windows 10).

Díky konstrukci nepohyblivých vážních mostů, kvalitním snímačům a velmi rychlým převodníkům byly u systému COBRA zcela vyloučeny snímače nákolků, které u podobných vah jiných výrobců jsou dost častým zdrojem poruch a vyřazují tak váhy zcela z provozu. Elektronika je tak velmi jednoduchá a přehledná. Vyhodnocování aktuální pozice vážených vozů na vážních mostech se provádí výhradně softwarově 100x za sekundu, což přispívá k vysoké spolehlivosti systému.

Vyhodnocovací software je kromě vysoce přesného a spolehlivého vyhodnocení hmotností vybaveno silným a sofistikovaným diagnostickým modulem. Jeho některé vlastnosti a výhody byly popsány výše.

Špičkový software s autodiagnostikou spolu s velmi jednoduchou a bezporuchovou elektronikou a robustní bezúdržbovou konstrukcí vážních mostů dává provozovateli výjimečně kvalitní a spolehlivý vážní systém na který se může za každých okolností spolehnout.