Способ автоматического выявления дефектов поверхностей катания колес при движении рельсового подвижного состава инженера образцова в.л.

 

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

СПИСАКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСЙОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДЛГСТВЕННЫй КСМИтЕт ССС1

ПО ДЕЛАМ ИЗОТ ГП=-НИй И СТНЫтЬй (21) 3435297/27-11 (22) 10.05.82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) В. Л, Образцов (7i } Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательского института железнодорожного транспорта (53) 625.2.0! 2.1.004.6(088.8) (56) 1. Авторское свидегельство СССР

¹ 221019, кл. В 61 К 9/12, 1967.(54} СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТЕЙ

КАТАНИЯ КОЛ ЕС ПРИ ДВИЖЕНИИ

РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

ИНЖЕНЕРА B. Л. ОБРАЗЦОВА (57) Способ автоматического выявления дефектов поверхностей катания колес при движении рельсового подвижного состава, 4у основанный на определении вертикальных виброускореиий рельса с помощью акселерометра и преобразовании ик в электрические сигналы, отлачоющийся тем, что, с целью повышения эффективности выявления дефектов, сигналы, прогорциональные виброускорениям рельсов, дважды интегрируют, выделяют сигнал, пропорциональный виброперемещениям рельсов, и сравнивают сигналы, пропорциональные виброускоренням и пропорциональные вибронеремещениям, с опорными напряжениями. соответствующими предельно допускаемым размерам де вктоз, причем по отклонениям в сторону превышения сигнала, пропорционального виброускорениям, onределя ют дефекты, вози икшие в результате торможения, а по отклонениям в сторону превышения сигнала, пропорционального виброперемешениям, определяют неравномерный прокат колес.

1066866

Изобретение относится к транспорту в может быть использовано в системах автоматического контроля технического состояния (технической диагностики) колесных пар рельсового подвижного состава магистральных (наземных) железных дорог и метрополитенов, в частности в аппаратуре обнаружения дефектов колес типа КРАП-2 или в системе комплексного контроля технического состояния ходовых частей подвижного состава типа ДИСК-БКВ-Ц.

Известен способ выявления дефектов колес, основанный на определении вертикальных виброускорений рельса с помощью акселерометра н преобразовании их в электрические сигналы 11).

При реализации этого способа нера вномерный прокат колес выявляется при скорости движения поезда 90 км/ч и выше. Установлено также, что амплитуды виброускоренин рельса от ползунов, наваров и выщербин допустимых в эксплуатации размеров существенно выше, чем от неравномерного проката браковочных размеров. Это приводи к большому числу ложных показаний an паратуры на тормозные дефекты глубина! (высотой) до 1,0 мм при скоростях движени поездов 20 — 90 км/ч. Поэтому низкочастот ный виброизмерительный канал приходится автоматически отключать при скоростях движения поездов до 90 км/ч либо подвергать сигналы иа выходе низкочастотного (НЧ) и высокочастотного (ВЧ) каналов дополнительной логической обработке, исключая из регистрации колеса, которые вызывают одновременное срабатывание пороговых устройств по НЧ и ВЧ сигналам (случай прохода колес с тормозными дефектами), и регистрировать лишь те колеса, которые вызыва ют срабатывание порогового устройства по НЧ- каналу.

В связи с этим аппаратура может использоваться в одном иэ двух режимов: в режиме выявления тормозных дефектов или в режиме выявления неравномерного проката, Однако в эксплуатации заранее не известно, какие могут быть дефекты у колес двнжущеося поезда, что затрудняет правильный выбор режима эксплуатации аппаратуры. Учитывая такую неопределенность, аппаратура чаще всего используется в первом режиме, так как образование у колес тормозных дефектов в 5 — !О раз наблюдается чаще, чем нарастание неравномерного проката. Выявляемость тормозных дефектов этим способом составляет на Октябрьской железной дороle 60 — 75"/О, а неравномерного проКата лишь

25 — 300/о. ! (елью изобретения является повышение эффехти вности выявления дефектов.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу автоматического выявления дефектов поверхностей катания колес

-при движении рельсового подвижного саста ва, основанному на определении вертикальных виброускорений рельса и преобразовании их в электрические сигналы, последние, пропорциональные виброускорениям рельсов, дважды интегрируют; выделяют сигнал, пропорциональный виброперемещениям рельсов, и сравнивают сигналы, пропорциональные виброускорениям и пропорциональные виброперемещениям, с опорными напряжениями, соответствующими предельно допускаемый размерам дефектов, причем по отклонениям в сторону превышения сигнала, пропорционального виброускоренням, определяют дефекты, возникшие в результате торможения, а по отклонениям в сторону превышения сигнала. пропорционального виброперемещениям, определяют неравно. мерный прокат колес.

На фиг. приведен график зависимости от скорости амплитуд виброускорений рель20 сов; на фиг. 2 — то же, от скорости амплитуд внброперемещений рельсов; на фиг. 3 н 4 — то же. для низкочастотных и высокочастотных виброускорений.

Для иллюстрации предлагаемого способа приведены зависимости от скорости амплитуд полных (фиг. 1), т е. в широком диапазоне частот, виброускореннй рельсов и виброперемещений рельсов (фнг. 2), получаемых двухкратным интегрированием сигналов виброускорений, при движении колес с !

О различными дефектами поверхности хатания. Сравнивая зависимости (фиг. 1 и 2), видно, что по полным виброускорениям Ау при пороге 50 ползуны и навары браковочных размеров (l мм и выше) выявляются с

20 — 30 км/ч, а коротковолновый неравномерц ный прокат — c0 100 KM(ч. В то же время по амплитуде виброперемещений рельса Ау (порог 6.10 см) удается выявить неравномерный прокат в мм на длине 250 мм при скорости движения поездов 40 км/ч. Таким образом, нижняя граница допускаемых скоростей движения поездов на контрольном участке . пути для тормозных дефектов такая же, как и при выявлении их по амплитуде низкочастотных ускорений А н (фиг. 3), но при этом снимаются ограничения по максимальным

45 скоростям движения. Таким образом, полные виброускорения рельса, как диагностирующнй признак, объединя,"от в себе достоинства, известных признаков Аув (фиг. 4) и A, jvo свободны от присущих им недостат ков, кроме того, при реализации признака

K отпадает необходимость в фильтрах.

Прн использовании дополнительного диагностирующего признака Ау нижняя граница допускаемых скоростей движения поездов для надежного выявления неравномерного проката снижается с 90 — !00 до 40 км/ч, что совпадает с установленной скоростью движения. поездов на подходах к крупным! ()66866 м/

/ у д й? фиВ4Составитель И. Жарцова

Редактор А. Гулька . Текрел И. Верее Корректор И. Муска

Закаэ 10732/20 тираж 5г4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй н открытнй

I (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., а. 4(5

Филиал ППЛ Патенте, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 участковым или сортировочным станциям, имеющитт пункты технического обслуживания (liT0) вагонов и средства для смены колесных пар.

Реализация предлагаемого способа показывает, что пыявляемость тормозных дефектов возрастает до 80 — 93,Зев,. а неравномерного проката колес до 65 — 829о, при

f0

В б ф

2 зточ практически не требуется вводить ограничения скорости двикения поездгтв на контрольном участке пути, так как по данным измерения среднее значение скоростей на подходах к ИТО для пассажирских поездов составляет 89 км1ч при среднеквадратическом отклонении 20,8 км!ч, а для грузовых поездов соответственно il,5 и l2 км/ч.