Стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава

Авторы патента:

G01M17/10 - подвесок, осей или колес

Изобретение относится к испытательному оборудованию, на базе которого колесные пары рельсового подвижного состава могут быть испытаны, в частности ультразвуковыми методами контроля. Стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава содержит неподвижное основание с опорами для букс испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, две иммерсионные ванны, подъемно-поворотное устройство для подъема и поворота колесной пары, причем иммерсионные ванны размещены по вертикальному уровню ниже оси вращения испытываемой колесной пары и ниже опор для букс. В состав стенда также могут входить два технологических рельса с шириной колеи, равной ширине колеи испытываемой колесной пары, при этом между технологическими рельсами расположены опоры для букс, иммерсионные ванны и подъемно-поворотное устройство, а опоры для букс и иммерсионные ванны расположены симметрично к оси подъема подъемно-поворотного устройства. Данное изобретение позволяет расширить область применения и повысить эффективность стендов для испытаний колесных пар. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и используется для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава.

Известна механизированная установка, проект №6733В, для дефектоскопии вагонных колесных пар [1], содержащая неподвижное основание, на котором смонтирован привод механизма вращения колесной пары с фрикционными роликами, опорные ролики, на которые устанавливается колесная пара, направляющий рельс и механизм для перемещения дефектоскопа вдоль проверяемой оси. Опорные ролики механизма вращения колесной пары конструктивно выполнены на одном уровне с рельсами технологических путей.

Однако конструктивные особенности этой установки не позволяют осуществлять эффективный ультразвуковой контроль колес.

Известна конструкция устройства для ультразвуковых испытаний колесных пар [2], представляющая собой электромагнитно-акустические преобразователи, встроенные непосредственно в головку рельса технологической рельсовой колеи. Недостатком данной конструкции является низкая разрешающая способность, не обеспечивающая эффективный контроль ободов железнодорожных колес.

Наиболее близким к заявляемому устройству по конструктивным признакам и функциональному назначению является стенд для испытания колесных пар рельсового подвижного состава [3], содержащий неподвижное основание с опорами для букс испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом для ее вращения, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, дополнительный фрикционный ролик с диаметром, отличающимся от диаметра основного ролика, причем фрикционные ролики выполнены коническими, а в опоры для букс вмонтированы электромагниты для взаимодействия с корпусами букс и удержания их от смещения в осевом направлении.

Недостатком данного стенда является ограниченная область его применения, не позволяющая эффективно применять его для испытаний, требующих применения жидких контактных сред, как, например, при ультразвуковых испытаниях.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение области применения и повышение эффективности стенда при осуществлении ультразвуковых испытаний колесных пар.

Технический результат достигается тем, что в известном стенде, содержащем неподвижное основание с опорами для букс испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом для ее вращения, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, дополнительный фрикционный ролик, введены два технологических рельса с шириной колеи, равной ширине колеи испытываемой колесной пары, две иммерсионные ванны для ультразвуковых испытаний, подъемно-поворотное устройство для подъема и поворота колесной пары, причем иммерсионные ванны и опоры для букс колесной пары размещены внутри рельсовой колеи симметрично по отношению к оси подъема подъемно-поворотного устройства, а по вертикальному уровню иммерсионные ванны размещены ниже оси вращения испытываемых колесных пар и опор для букс.

На фиг.1 и 3 представлен общий вид стенда для ультразвуковых испытаний колесных пар, на фиг.2 изображен пример конкретной реализации.

Стенд содержит неподвижное основание 1, две опоры для букс испытываемой колесной пары 2, привод с фрикционным роликом 3 для вращения колесной пары, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса, технологическая рельсовая колея 4, две иммерсионные ванны 5 для ультразвуковых испытаний, подъемно-поворотное устройство 6 для подъема и поворота колесной пары относительно вертикальной оси.

Работает устройство следующим образом. На технологическую рельсовую колею 4 подается колесная пара 8. При движении по рельсовой колее она останавливается над осью подъема подъемно-поворотного устройства 6. При таком положении колесной пары все узлы стенда приведены в нерабочее положение. Привод с фрикционным роликом 3 отведен от контакта с внутренней боковой поверхностью колеса и не препятствует необходимой ориентации колесной пары.

Подъемно-поворотное устройство 6 осуществляет подъем за среднюю часть оси колесной пары 8 над рабочей поверхностью технологической рельсовой колеи 4 и ее поворот на угол 90°. После поворота подъемно-поворотное устройство 6 опускает колесную пару 8 на опоры для букс 2. Подъемно-поворотное устройство 6 освобождается от контакта со средней частью оси колесной пары 8 и остается в нижнем положении. Привод с фрикционным роликом 3 подводится в контакт с внутренней боковой поверхностью колеса. Колеса опущены нижней частью в иммерсионные ванны 5 и получают возможность свободного вращения в подшипниках букс и необходимой ориентации для проведения ультразвуковых испытаний обода и диска.

После проведения ультразвуковых испытаний привод с фрикционным роликом 3 отводится в нерабочее положение, подъемно-поворотное устройство 6 поднимает колесную пару 8 выше рабочей поверхности технологической рельсовой колеи 4, поворачивает ее на 90° и опускает колесами на технологическую рельсовую колею 4. Колесная пара 8 откатывается по технологической рельсовой колее, а на ее место устанавливается следующая.

Пример конкретной реализации изображен на фиг.2. Устройство реализовано на участке ремонта вагонных колесных пар грузовых вагонов колеи 1520 мм. Подъемно-поворотное устройство изготовлено из стандартных вагонных тормозных цилиндров диаметром 14", площадь поршня 994 см², рабочее давление воздуха 5 атм.

Фрикционный ролик выполнен коническим, с резиновым контактным слоем, диаметр по средней линии 80 мм.

Иммерсионные ванны выполнены сварными из листа, имеют емкость примерно 60 л, в качестве жидкой среды используется техническая вода.

Для реализации ультразвуковых испытаний использовано специальное и типовое оборудование, позволяющее осуществлять контроль импульсными эхо- и теневым методами в диапазоне частот от 1,0 до 5,0 МГц.

Продолжительность ультразвуковых испытаний колесной пары (двух ободов колес и зон перехода от обода колеса к диску с протяженностью в радиальном направлении примерно 150 мм по всей длине развертки колес) на заявляемом стенде составляет около 8 мин, что в 3-4 раза меньше времени, затрачиваемого при испытаниях без стенда, причем достоверность и воспроизводимость результатов испытаний с помощью заявляемого стенда значительно выше.

Литература:

1. Руководство по испытанию на растяжение и дефектоскопированию вагонных деталей. ЦВТ-6. М.: "Транспорт", 1982, с.15

2. Патент Германии DE 3218453

3. А.с. СССР №1163186, МКИ G 01 M 17/00.

Формула изобретения

1. Стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава, содержащий неподвижное основание с опорами для букс испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, отличающийся тем, что содержит две иммерсионные ванны, подъемно-поворотное устройство для подъема и поворота колесной пары, причем иммерсионные ванны размещены по вертикальному уровню ниже оси вращения испытываемой колесной пары и ниже опор для букс.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что включает в себя два технологических рельса с шириной колеи, равной ширине колеи испытываемой колесной пары, между технологическими рельсами расположены опоры для букс, иммерсионные ванны и подъемно-поворотное устройство, причем опоры для букс и иммерсионные ванны расположены симметрично к оси подъема подъемно-поворотного устройства.

РИСУНКИ

Изобретение относится к испытательному оборудованию, в частности к стендам для исследования взаимодействия ходового колеса с рельсом железнодорожного транспорта

Способ базирования колесной пары, базирующее приспособление и устройство для позиционирования колесной пары, а также комплекс для измерения нормируемых линейных размеров колесных пар // 2229995

Способ контроля технического состояния тележки железнодорожного транспортного средства // 2226265

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта

Устройство для измерения коэффициента трения колеса рельсового транспортного средства // 2173647

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно - к устройствам для определения коэффициента трения между колесом и рельсом

Способ контроля уменьшения толщины реборды железнодорожных колес и устройство для его осуществления // 2110056

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля уменьшения толщины реборды железнодорожных колес подвижных составов

Стенд для моделирования технологии лубрикации стержневыми гребнерельсосмазывающими системами // 2278367

Изобретение относится к области железнодорожных транспортных средств, в частности к испытаниям колес подвижного состава

Универсальный стенд для вывешивания, раскрутки с реверсированием колесной пары при виброакустической диагностике буксовых подшипников подвижного состава // 2310182

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к устройствам для виброакустической диагностики подшипников качения или скольжения буксовых узлов, элементов зубчатых передач колесно-моторных блоков и буксовых подшипников колесных пар локомотивов (электровозов, тепловозов и электропоездов) и вагонов

Стенд для диагностики тележек пассажирских вагонов // 2315276

Стенд испытаний колесных пар и их элементов // 2436061

Устройство для измерения коэффициента трения на гребне колеса рельсового транспортного средства // 2452642

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию

Стенд для исследования взаимодействия колеса с рельсом железнодорожных транспортных средств // 2469287

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования физических процессов в системе "колесо-рельс" железнодорожных транспортных средств

Способ определения аэродинамических коэффициентов cx и сy на основе определения суммарной тяги двигательной установки по результатам летных испытаний летательного аппарата // 2503941

Изобретение относится к области летных испытаний авиационной техники, а именно к определению аэродинамических коэффициентов и тяги двигателей летательного аппарата. На базе использования методики предварительного определения суммарной тяги двигательной установки (ДУ) по результатам летных испытаний (ЛИ) летательного аппарата (ЛА) определяются аэродинамические коэффициенты Cx и Cy. Это достигается за счет построения системы измерений и обработки их результатов, которая позволяет разделить силу тяги и аэродинамическую силу по «физическому» принципу и организовать итерационный процесс обработки результатов измерений. Для этого в полете измеряют перегрузки nx1 и ny1 на связанные оси ox1 и oy1. По заданным аэродинамическим коэффициентам Cx и Cy вычисляют непрерывно изменяющийся угол наклона вспомогательной оси, в направлении которой на ЛА действует перегрузка только от силы тяги при условии равенства нулю проекции вектора полной аэродинамической силы. По измеренным значениям перегрузки nx1 и ny1 на связанные оси ox1 и oy1 вычисляют значение перегрузки, которая зависит только от силы тяги ДУ. Аэродинамическая составляющая перегрузки корректируется за счет итерационного процесса по перегрузке с учетом уточненных значений искомых величин Р, Сх, Cy. Повышается точность определения суммарной тяги ДУ и аэродинамических коэффициентов Cx и Cy. 3 ил.

Способ автоматизированного магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес и устройство для его осуществления // 2518954

Изобретение относится к неразрушающему контролю железнодорожных (ж/д) колес методом магнитопорошковой дефектоскопии. Согласно способу ведут намагничивание боковой поверхности ж/д колеса во вращающемся магнитном поле и полив магнитной суспензией сектора контроля, совмещенного с зоной полива. В процессе намагничивания и полива осуществляют циклы контроля, в каждом из которых поворачивают колесо вокруг его оси для выведения соответствующего сектора контроля из зоны полива и его совмещения с зоной контроля, соответствующей положению сектора контроля. В таком положении поверхность сектора контроля фиксируют в кадре и с помощью компьютерной программы записывают на носитель информации в виде образа, имеющего границы сектора, повторяют циклы контроля до фиксирования поверхности каждого сектора контроля в соответствующем кадре. Намагничивание во вращающемся магнитном поле обеспечивается с помощью соответствующего устройства, содержащего станину с верхней и нижней траверсами. На верхней траверсе установлены два соленоида, каждый из которых выполнен в виде рамки П-образной формы. Технический результат - сокращение времени контроля и повышение степени достоверности результатов контроля ж/д колеса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ и устройство контроля ходовых качеств рельсового транспортного средства // 2537354

Изобретение относится к способу контроля ходовых качеств рельсового транспортного средства. Предложенный способ предусматривает следующие этапы: - идентификацию, по меньшей мере, одного значимого события или комбинации нескольких значимых событий в пределах временной характеристики измерительного сигнала, при которой измеряемая величина превышает заданное минимальное значение, а также идентификацию момента, в который произошло это значимое событие; - формирование частотной характеристики из временной характеристики измерительного сигнала с момента события, причем частотная характеристика формируется на определенную продолжительность времени (ta), начиная с момента события; - сравнение формированной частотной характеристики, по меньшей мере, с одной, хранящейся в памяти эталонной частотной характеристикой; - оценку колебательных свойств колесной пары в зависимости от отклонения формированной частотной характеристики от, по меньшей мере, одной, хранящейся в памяти эталонной частотной характеристики. Достигается усовершенствование родовых способа и устройства таким образом, чтобы с более низкими затратами на технику обработки сигналов более надежно обнаруживать повреждения и дефекты колесной пары рельсового транспортного средства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ контроля состояния поворотной тележки рельсового транспортного средства, содержащей, по меньшей мере, одну колесную пару // 2540362

Изобретение относится к способу контроля состояния поворотной тележки (3) рельсового транспортного средства, имеющей, по меньшей мере, одну колесную пару (4). Причем колеса (8) колесной пары (4) жестко соединены осью (6) и имеют приближенно конический профиль колеса. На поворотных тележках (3) располагают датчики (10). Из сигналов, поданных датчиками (10), выделяются сигналы, которые соответствуют синусоидальному ходу колесной пары (4) поворотной тележки (3), базирующемуся на коническом профиле колеса колес (8). Изобретение предусматривает, что определяется частота (f) синусоидального хода в отношении к краевым условиям как соответственно существующая скорость (v) движения транспортного средства и сравнивается с хранящимся в памяти значением или диапазоном значений для частоты (f) синусоидального хода, типичным для имеющихся краевых условий, причем контролируется отклонение измеренной частоты (f) от хранящегося в памяти значения или диапазона значений для этой частоты (f). Изобретение относится к устройству для осуществления указанного способа. В результате повышается точность и качество контроля состояния поворотной тележки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.