Když se řekne Výzkumný Ústav Železniční, každý si představí zkušební okruh ve Velimi, na něm francouzské TGV, čínský Sirius a jiné moderní vlaky, které sotva opustily výrobní linky domovských výrobních závodů. V moderním areálu Zkušebního centra VUZ Velim se však nachází i laboratoř věnující se testování komponent nejen pro železniční průmysl, a sice Dynamický zkušební stav.

Na DZS (jak mu už dnes ve VUZ nikdo jinak neřekne) jsou schopni věnovat se širokému spektru aktivit, za což vděčí svým mnohaletým zkušenostem i modulárnímu zkušebnímu zařízení. To jim umožňuje provádět statické, únavové, dynamické či funkční zkoušky v rozsahu akreditace, ale také podle potřeby každého zákazníka. Vždy je totiž nutné (před započetím jakéhokoliv projektu) vytvořit zkušební specifikaci, která musí splňovat požadavky norem, požadavky zákazníků a musí splňovat bezpečnostní požadavky. U akreditovaných zkoušek je toto zpracováno v metodice zkoušky, u níž v určitých intervalech dochází ke kontrolám a nezbytným revizím.

Rámy podvozku, železniční nápravy a kola, nápravová ložiska, pružnice, nárazníky, táhlová ústrojí. A mnohé další produkty, které tvoří základ každého kolejového vozidla, musí projít důkladnými zkouškami splňující nejpřísnější normy. Každý z nich musí projít normou stanoveným rozsahem zkoušky, která zpravidla obsahuje jak statické, tak dynamické testy. Pomocí jednotlivých tenzometrů a defektoskopie jsou v DZS schopni najít kritická místa, jež posléze důkladně analyzují a komplexní výsledky předávají výrobci daného produktu. Jen tak je možné docílit dlouhé životnosti produktu zaručující maximální bezpečnost.

A kdo je typický zákazník DZS? Mezi jejich pravidelné české zákazníky patří např. Škoda Transportation, MSV Metal Studénka, nebo třeba HŽP. Ze zahraničních je třeba vzpomenout na slovenskou Tatravagonku Poprad, tureckého giganta Kardemir, švýcarskou jedničku Stadler, ale také německého ložiskového krále Schaeffler Technologies.

Návštěvy u výrobce

Charakter mnoha zkoušek vyžaduje, aby do Velimi přivezli hned několik vzorků zkoušeného komponentu. Aktivity DZS nicméně nejsou závislé pouze na strojích, které se v areálu nachází. Tamější odborníci jsou často poptáváni, aby navštívili výrobní závody výše uvedených výrobců, a to zejména kvůli provedení nedestruktivních zkoušek (NDT). Proto zástupci VUZ již navštívili své zákazníky v Turecku, na Slovensku a dalších místech.

Z aktivit, které jsou schopni provádět, těží však nejen výrobci komponent, ale také správci infrastruktury. Do Velimi totiž vozí své produkty také výrobci kolejnic a pražců. Na základě výsledků z provedených zkoušek jsou schopni usoudit, nakolik jsou jejich výrobky odolné a zda potřebují další úpravy.

Své zkušenosti využívá DZS také v projektech, se kterými běžně přijde do kontaktu i cestující v regionálních vlacích. Příkladem jsou konstrukce držáků odbavovacího systému, které budou v následujících letech sloužit cestujícím nejen ze Zlínského kraje. Zde je projekt řešen jako komplexní případ, tedy držáky se nejprve konstrukčně navrhnou, spočítají metodou konečných prvků (MKP), v závislosti na výsledcích se přistoupí k potřebným úpravám a držáky pro zákazníka se nechají vyrobit podle požadovaných norem V95/5 a EN 15085. Tento typ projektů musí být řešen zcela komplexně, jelikož výrobek musí splňovat nejen bezpečnostní či pevnostní podmínky, ale částečně i designové požadavky.

Zkoušky i mimo železniční průmysl

Pevnostní a únavové zkoušky však nejsou doménou pouze železničního průmyslu. A tak v neustále měnícím a propojujícím se světě jejich služby stále častěji vyhledávají i subjekty z jiných průmyslových odvětví jako automotive, stavebnictví a strojírenství. Ti využívají jejich know-how z oblasti destruktivních a nedestruktivních zkoušek, MKP a v neposlední řadě zkušenosti s funkčními zkouškami, kde se simulují, pomocí systémů laboratoře, skutečné provozní podmínky a sleduje se odezva výrobku.

K těmto účelům je na DZS systém ITMR, který na základě naměřených signálů v reálném provozu dokáže nasimulovat tyto podmínky v laboratorním prostředí, z čehož plyne jedna značná výhoda – není potřeba infrastruktury a reálného dopravního prostředku na testy zařízení. Vše je realizováno ve stálých laboratorních podmínkách haly DZS, kde průběh zkoušky není časově omezen. Jedinou podmínkou je správné nastavení systému, jenž se stará o reprodukci získaných signálů v reálném prostředí, čehož by měl docílit v několika „iteračních“ krocích. To znamená, že systém postupně zkouší různé druhy vibrací (zatížení) až do momentu, kdy dojde ke schématu, že svými účinky na zkoušený vzorek kopíruje ty naměřené.

Vzhledem k zvyšující se poptávce po všech typech zkoušek bylo nutné stávající systém provádění zkoušek aktualizovat na základě přesného sledování kapacit, a to nejen strojových, ale i lidských. Proto je na DZS zaváděno tzv. „digitální dvojče,“ a to část 3D layout a část plánovací.

3D layout hlídá aktuální rozmístění zkoušek, zkušebních sestav, logistické toky materiálu, skladování dílů, bezpečnostní požadavky a konstrukční činnost na hale DZS. Dále sleduje skutečný počet adaptérů, které se používají ke stavbám zkušebních sestav a rezervaci jednotlivých přípravků, které se používají na zkoušky. Zamezí se tak duplicitě použití adaptéru a přípravků při souběhu několika zkoušek.

3D model v praxi

Cílem je eliminovat riziko, že zařízení, jež používá 3D model nebude v reálném čase k dispozici, ale také mít co možná nejlepší a nejpřesnější přehled o zařízení, které vedoucí zkoušek může v určitý čas použít. Další částí je plánovací program, který na základě vstupních informací ohledně prováděných zkoušek, plánuje automaticky lidské kapacity, kde bere v potaz kompetence jednotlivých pracovníků a kapacity strojů. Tento systém umožňuje nejen přesnou harmonizaci prací, ale i plánovat přesněji údržbu všech strojů. Za alfou a omegu tohoto systému lze považovat tři konkrétní úkoly: vytvářet scénáře řízení výroby, eliminovat nekvalitní práci a zvýšit bezpečnost.

Chybělo málo a z dnešního unikátního centra pro provádění pevnostních a únavových zkoušek před mnoha lety vznikl sklad brambor. To se naštěstí nestalo, a tak se z něj stala zkušebna, kterou dnes a denně vyhledávají zákazníci z celého světa.

Ing. Nikola Horníček, OOZ
Ing. Jiří Soukup, DZS/V

Tagy Dynamický zkušební stav vúž Výzkumný ústav železniční

Žádné komentáře