Messradsatz-Technologie IWT5

Warum ist die Messradsatz-Technologie so wichtig?

Ein Messradsatz ist ein Eisenbahnradsatz, der mit Sensoren ausgestattet ist, um die dynamischen Kontaktkräfte an der Schnittstelle zwischen Rad und Schiene zu messen. In der Vergangenheit wurden sie in erster Linie eingesetzt um zu überprüfen, ob neue oder wesentlich veränderte Fahrzeuge zum Entgleisen neigen oder Schienenabnutzungen oder Schäden an der Infrastruktur verursachen.
TS_IWT5

Die Berechnung der Kräfte, die aus der statischen Achslast resultieren, ist keine Herausforderung. Die Kräfte, die sich aus der dynamischen Wechselwirkung zwischen Fahrzeug und Gleis ergeben, sind jedoch schwieriger zu bestimmen. Mit Messradsätzen können diese Kräfte direkt gemessen werden und ermöglichen ein besseres Verständnis der dynamischen Wechselwirkung zwischen Fahrzeug und Schiene.

Die Messung und Bewertung der Kräfte zwischen Rad und Schiene ist ein Schlüsselelement im Genehmigungsverfahren für neue und modifizierte Fahrzeuge in Europa und vielen anderen Regionen. Je nach Region werden unterschiedliche Prüfnormen angewandt. In Europa wird die Norm EN 14363 verwendet, während in den USA die 49CFR-213 verbindlich ist. Aber auch in anderen Ländern wie China, Japan und Indien ist die Prüfung mit Messradsätzen üblich.

Was unterscheidet IWT5 von anderen Technologien?

TÜV SÜD ist in einer einzigartigen Position: Wir besitzen die Rechte und das Know-how für zwei weltweit führende MRS-Technologien. Nämlich für IWT4 und für die PROSE-Messradsätze. Dieser enorme Erfahrungsschatz hat die Entwicklung von IWT5 ermöglicht, einer Technologie, die zahlreiche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Technologie bietet. Die fünfte Generation der Messradsatz-Technologie von TÜV SÜD nutzt wie ihr Vorgänger IWT4 die vorhandenen Radsätze der Fahrzeuge ohne konstruktive Veränderungen. Das bedeutet, dass keine speziellen Prüfräder hergestellt werden müssen. Das führt zu einer vereinfachten Projektlogistik, kürzeren Zeitplänen, geringeren Risiken und niedrigeren Projektkosten.

TS_IWT5_Messradsatz Durch die Integration der Messradsatz-Technologie bietet IWT5 eine verbesserte Benutzerschnittstelle sowie deutlich erweiterte Anschlussmöglichkeiten und Abwärtskompatibilität für ältere Radsätze.

Bei der Prüfung von Fahrzeugen müssen vertikale, laterale und oft auch longitudinale Kräfte gemessen werden. Mit IWT5 ist es nun möglich, alle Kräfte gleichzeitig in allen drei Richtungen zu messen. Während die vertikalen und seitlichen Kräfte wichtig sind, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs und den Zustand der Strecke zu beurteilen, sind die Längskräfte entscheidend für die Dauerfestigkeit und den Verschleiß im Rollkontakt.

IWT5 unterscheidet sich von anderen Technologien durch die Verwendung eines einzigartigen Telemetriesystems. Das Telemetriesystem der fünften Generation ist leistungsfähiger und robuster und verfügt über eine "Plug-and-Play"-Architektur, die im Bedarfsfall einen extrem schnellen Austausch ermöglicht. Ein großer Vorteil der Verwendung von Telemetriesystemen besteht darin, dass die Notwendigkeit von Schleifringübertragern entfällt, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht und die Installation des Systems vereinfacht wird. Da IWT5 ein induktives Telemetriesystem verwendet, das speziell für den Einsatz im Schienenverkehr entwickelt wurde, werden elektromagnetische Störungen vermieden, die bei funkbasierten Telemetriesysteme häufig auftreten. IWT5 benötigt keine zusätzlichen Batterien, da ein fortschrittliches induktives Energieübertragungssystem sicherstellt, dass IWT5 immer mit Strom versorgt wird, sobald das Fahrzeug in Betrieb ist.

Welche Vorteile bietet Ihnen IWT5?

IWT5 bietet verschiedene Vorteile. Zu den Optimierungen gehören:

Eine höhere Zuverlässigkeit durch eine geringere Anzahl von Bauteilen
Mehr Flexibilität durch vielfältige Signalübertragungs- und Schnittstellenoptionen
Verbesserte Leistung in Weichenstraßen

Durch die Übernahme und Integration der IWT4- und PROSE MRS-Technologien und -Teams hat TÜV SÜD die führenden Messradsatzexperten zusammengeführt. Als Kunde profitieren Sie von einem unübertroffenen Maß an Unterstützung .

Die Vorteile von IWT5

TS_IWT_Vorteile

Spezifikationen von IWT5

IWT5 vermeidet Probleme im Zusammenhang mit einer reduzierten Festigkeit, da die Räder nicht bearbeitet werden müssen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer zusätzlichen periodischen Ultraschallprüfung der Messradsätze. Die Benutzeroberfläche des IWT5 beeindruckt mit dem aktualisierten Messradsatzrechner (MWSC), der eine innovative und verbesserte Benutzererfahrung ermöglicht. Er bietet verschiedene Konfigurations- und Diagnosemöglichkeiten und eine hohe Benutzerfreundlichkeit durch seine intuitive grafische Benutzeroberfläche. TS_Traditioneller_Messradsatz

IWT5 stellt eine Vielzahl von Schnittstellen wie TCP/IP, EtherCAT, CAN, eine digitale Schnittstelle zum imc Cronos und zum HBK Quantum X und analoge Spannungen. Weitere Schnittstellen sind auf Anfrage möglich.

IWT5 ist abwärtskompatibel, so dass auch ältere Messradsätze noch jahrzehntelang verwendet werden können. Im Unterschied zu den IWT4-Messradsätzen können IWT5-Radsätze kalibriert werden, während sie im Fahrzeug eingebaut sind. Eine neu entwickelte mobile Kalibrieranlage ermöglicht dies effizient und genau.

Überwachung des Gleiszustands

Es ist wichtig, die Eisenbahninfrastruktur regelmäßig zu überwachen. Dies ermöglicht es, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, wenn sich der Gleiszustand rasch verschlechtert. Die Analyse von Trends liefert wertvolle Informationen, die bei der Planung langfristiger Instandhaltungsmaßnahmen helfen können.

TS_Rad_auf_Schiene Die moderne Gleiszustandsüberwachung basiert nicht nur auf den traditionellen geometrischen Messungen, sondern auch auf der Messung der Rad-Schiene-Kräfte als Reaktion auf Gleisunregelmäßigkeiten.

IWT5 ist in der Lage, mit hohen Frequenzen zu messen und dabei den Originalradsatz des Fahrzeugs zu verwenden. Die hohen Frequenzen ermöglichen es, sowohl einmalige als auch periodische Gleisfehler zu lokalisieren. Die Erfassung dieser Daten ermöglicht es TÜV SÜD, Bereiche an denen sich die Gleisqualität zu verschlechtern droht, eindeutig zu identifizieren, zu quantifizieren und zu klassifizieren. Dies ist besonders wichtig, da Teile der Gleise Abschnitte enthalten können, in denen der Verschleiß von Gleisen oder Rädern hoch ist, sich Riffel gebildet haben oder schlecht funktionierende Weichen oder Kreuzungen identifiziert werden können.

Messradsätze können geometrische Gleislagemessung nicht ersetzen. Sie bieten aber die Möglichkeit die Folgen von Gleislagefehlern zu beurteilen und so Stellen zu identifizieren, die instandgehalten werden müssen.

Messungen der Reibung

TS_IWT5_Datenerfassung Die Reibung an der Schnittstelle zwischen Rad und Schiene ist ein entscheidender Parameter für einen effizienten Schienenverkehr. Durch die Identifizierung von Bereichen des Netzes mit geringer Reibung in Echtzeit könnten die Betreiber die Zahl der Flachstellen an ihren Fahrzeugen drastisch reduzieren. Die Messung hoher Reibung gibt den Betreibern die Möglichkeit, die Schmierung aktiv zu steuern und den Radverschleiß so drastisch zu reduzieren.

Technische Möglichkeiten der Messradsatz-Technik IWT 5

Typische Messunsicherheit der vertikalen und lateralen Rad-Schiene-Kräfte (Q, Y): Typischerweise besser als 3 % bei 20 Hz.
Messung der Längskräfte (X): Wird derzeit gemessen und demnächst als vollständig kalibriertes Signal geliefert.
Grenzfrequenz für X: Typischerweise über 10 Hz.
Messung der Position des Kontaktpunktes: Typischerweise ist eine Genauigkeit von ± 2 mm erreichbar. Die Messunsicherheit steigt bei Zweipunktkontakt.
Behandlung von Zwei-Punkt-Kontakten: Es wird die Summenkraft von beiden Kontaktkräften gemessen. Die einzelnen Kontaktkräfte für jeden der einzelnen Kontaktpunkte werden nicht gemessen.
Temperatur: -25 °C bis +50 °C, kann unter Berücksichtigung der spezifischen Anwendung erhöht werden.
Spezielle Radsatzkonstruktion erforderlich: Keine besonderen Anforderungen. Nahezu alle Radsätze können verwendet werden.
Modifikation des Radsatzes: Es ist keine zerspanende Bearbeitung des Radsatzes erforderlich, so dass die Dauerfestigkeit des Radsatzes erhalten bleibt und keine zusätzlichen Ultraschallprüfungen erforderlich sind.
Signal- und Leistungsübertragung: IWT5-Telemetriesystem der nächsten Generation für drahtlose Signal-/Leistungsübertragung, keine Änderung an der Achse oder am Rad erforderlich, keine Batterien erforderlich.
Zulässige Prüfgeschwindigkeit: 4 – 500 km/h. Niedrigere Prüfgeschwindigkeiten sind für spezielle Anwendungen möglich.
Zugkraft/Bremskräfte: Zug- und Bremskräfte dürfen aufgebracht werden, mit Ausnahme von Klotzbremsen und Radscheibenbremsen. In allen Fällen sollte darauf geachtet werden, dass die Räder keine Flachstellen bekommen.
Ausgangsschnittstellen: Analoge Anschlüsse BNC oder D-Sub, EtherCAT, CAN, TCP/IP, digitale Schnittstellen zu imc Cronos Flex und HBK Quantum X. Andere Schnittstellen auf Kundenwunsch.
Abwärtskompatibilität: P32-Telemetriesystem, PROSE-Messradsätze, Induktives Telemetriesystem IWT4
Kalibrierung: Laborkalibrierung bei ausgebautem Radsatz. Rekalibrierung unter dem Fahrzeug mit der mobilen IWT5-Kalibriereinrichtung. (Hinweis: Hebeböcke erforderlich)

Da beim IWT5 der Standardradsatz des Fahrzeugs als Grundlage für den Messradsatz verwendet wird, variieren die Geometrie und damit die Messradsatzmerkmale in Abhängigkeit des Radtyps; die oben angegebenen Merkmale sind typische Werte.

TÜV SÜD ist Ihr zuverlässiger Partner für Messradsätze

TS_IWT5_Geschichte Der TÜV SÜD Messradsatz hat seine Wurzeln in zwei Technologien: der schwedischen IWT-Technologie und der PROSE/Mindener-Technologie. Mit über 50 Jahren Entwicklungsgeschichte steht es an der Spitze der MRS-Technologie.

2019 hat TÜV SÜD die IWT4-Messradsatz-Technologie und das Schlüsselpersonal von SNC-Lavalin (ehemals Interfleet) TS_IWT5_Geschichte2 übernommen. Von der Entwicklung der ersten Generation der Messradsatz-Technologie in den 1950er Jahren bis hin zur Optimierung der IWT4- und IWT5-Technologie, verfügen wir über eine umfangreiche Erfahrung und Wissensbasis.

Mit der Übernahme der PROSE Messradsatz-Technologie im Jahr 2021 ist die MRS-Kompetenz noch weiter gestiegen. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer hochmodernen und praxiserprobten Technologie und die Fähigkeit, schnelle und kompetente Unterstützung zu liefern.

Haben Sie noch Fragen? Lesen Sie unsere FAQ zu IWT5

Ist IWT weltweit verfügbar?
Ja, genau wie bei unseren bisherigen Messradsätzen kann IWT5 per LKW oder per Flugzeug an Kunden in der ganzen Welt geliefert werden. Wir verfügen über umfangreiche internationale Erfahrungen in diesem Bereich. Bis heute wurden unsere Radsätze in Deutschland, den Vereinigten Staaten, Kanada, Brasilien, China, Österreich, der Schweiz, Polen, der Tschechischen Republik, Schweden, Finnland und Norwegen eingesetzt.
Wie kann ich sicher sein, dass IWT5 robust ist?
IWT5 basiert auf unseren Kerntechnologien IWT4 und der durch PROSE optimierten "Mindener Technologie ". Beide wurden sowohl von internen als auch von externen Stellen eingehend geprüft. So wurde beispielsweise eine unabhängige Überprüfung durch einen vom deutschen Eisenbahnbundesamt (EBA) bestellten Gutachter durchgeführt. Darüber hinaus wurde die Kalibrierung unserer Technologien von den unabhängigen Stellen SWEDAC und SAS im Rahmen der ISO17025-Laborakkreditierung geprüft. Unsere Erfahrung im Einsatz von Messradsätzen in anspruchsvollen Anwendungen, die von heißen, feuchten und staubigen Anwendungen auf Eisenerz-Waggons in Brasilien bis hin zu rauen nordischen Bedingungen auf EMUs und Lokomotiven in Skandinavien reichen, stellt sicher, dass IWT5 eine praxiserprobte Technologie ist.
Welche Größen kann IWT5 messen?
IWT5 kann vertikale, laterale und longitudinale Kräfte messen. Da die Längskräfte in unserer Kalibrierungsanlage derzeit nicht leicht zu kalibrieren sind, wird diese Größe als skaliertes, aber nicht kalibriertes Signal bereitgestellt. IWT5 kann auch die Querverschiebung des Kontaktpunkts ausgeben.
Können alle Radsätze mit einem IWT5-Messradsatz verwendet werden?
Beinahe! Messradsätze messen die Verformung der Räder mit Dehnungsmessstreifen. Extrem kleine Räder mit dicken Stegen sind so steif, dass die Verformung nicht messbar ist, und können daher nicht verwendet werden. Dennoch haben wir über 150 Radsätze für Güterwagen, schwere Erzwagen, EMUs, DMUs und Lokomotiven hergestellt, und alle haben sich bewährt.
Kann IWT5 an gebremsten Radsätzen verwendet werden?
IWT5 kann mit an der Achse montierten Scheibenbremsen oder bei regenerativem/resistivem Bremsen des Antriebssystems betrieben werden. IWT5 kann weder mit Klotzbremsen (da die Klemmkräfte der Klotzbremse die Dehnungen im Rad und damit die Berechnung der Rad-Schiene-Kontaktkräfte beeinflussen) noch mit Radscheibenbremsen (wegen des Risikos, dass die Scheiben die Instrumentierung beschädigen) verwendet werden. Selbst wenn Bremsen eingebaut sind, wird empfohlen, die Bremsen zu deaktivieren, um das Risiko von Flachstellen zu vermeiden.
Wie lange kann der IWT5 bei kontinuierlicher Messung arbeiten?
Unsere neueste Version des IWT5 wird durch ein induktives Energieübertragungssystem betrieben. Es handelt sich dabei um ein kontaktloses System, das Schleifringe oder Batteriesysteme, die regelmäßig gewartet werden müssten, überflüssig macht. Solange Ihr Fahrzeug mit Strom versorgt wird, ist auch der IWT5 in Betrieb.
Wie einfach ist IWT5 zu bedienen?
IWT5 ist ein hochkomplexes Messgerät, das von Messtechnikern mit entsprechender Ausbildung bedient werden sollte. Angesichts der intuitiven Benutzeroberfläche und Architektur des Systems ist das IWT5-System mit dem richtigen Hintergrund und der richtigen Schulung einfach zu bedienen.
Wie oft müssen die instrumentierten Radsätze kalibriert werden?
Nach der Erstkalibrierung eines IWT5-Radsatzes ist eine erneute Kalibrierung nach einer Reprofilierung erforderlich. Es wird empfohlen, die Radsätze spätestens alle drei Jahre zu rekalibrieren.