Способ диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации



 


Владельцы патента RU 2466046:

Потапенко Владимир Семенович (RU)
Федоров Денис Владимирович (RU)

Изобретение может быть использовано для диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации, выражающейся в оценке предельных продольных и поперечных зазоров в буксовых направляющих рам тележек. Согласно способу диагностики подшипников датчики акустической эмиссии не менее двух устанавливают на любую поверхность правового и левого рельса, кроме поверхности головки рельса железнодорожного пути по оси, перпендикулярной направлению железнодорожного пути, на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода L извилистого движения колесной пары, которая определяется по формуле: , где n - уклон поверхности катания; s - половина расстояния между кругами катания, м; r - диаметр колеса, м; π - 3,14. Рассчитывают размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, по формуле: P=π·D·N·Δt, где Р - размер дуги сегмента в мм, N - число оборотов колесной пары в сек., Δt - время длительности выброса сигналов акустической эмиссии, с максимальной амплитудой следующих один за другим неразрывно по времени в сек., π - 3,14, D - диаметр колеса вагона в мм. Определяется превышение рассчитанного размера дуги сегмента контакта (трения) гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса с нормативно допустимым значением. В результате повышается достоверность диагностики положения колесных пар в раме тележки, предотвращается сход колесных пар с рельсов.

 

Изобретение может быть использовано для диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации, выражающейся в оценке предельных продольных и поперечных зазоров в буксовых направляющих рам тележек.

Известен способ бесконтактного измерения геометрических параметров колесных пар, заключающийся в лазерном бесконтактном контроле геометрии трехмерных объектов с помощью триангуляционных датчиков положения, см. Патент №2270120. Недостатком данного способа измерения является отсутствие возможности оценки предельных продольных и поперечных зазоров в буксовых направляющих рам тележек.

Цель изобретения - повышение достоверности диагностики положения колесных пар в раме тележки и предотвращения возникновения схода колесных пар с рельсов.

Сущность способа заключается в измерении акустических сигналов акустической эмиссии на правом и левом рельсе железнодорожного пути во время прохождения подвижного состава в заданной полосе частот от 30 кГц до 300 кГц в равные, последовательные промежутки времени.

Данный способ диагностики подшипников отличается от способа диагностики (патент №2270120) тем, что датчики (преобразователи) акустической эмиссии не менее двух устанавливают не на демпфере, поглощающем вибрации, а на любую поверхность правового и левого рельса, кроме поверхности головки рельса железнодорожного пути по оси, перпендикулярной направлению железнодорожного пути, на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода L извилистого движения колесной пары по формуле:

,

где n - уклон поверхности катания;

s - половина расстояния между кругами катания, м;

r - диаметр колеса, м;

ν - скорость движения, м/с;

π - 3,14,

во время прохождения подвижного состава в момент контакта сегмента гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса определяют с частотой выборки от 50 микросекунд до 0,1 микросекунды значение выброса максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии, следующих последовательно и неразрывно по времени, определяют время длительности выброса максимальных, последовательных и неразрывных по времени сигналов акустической эмиссии Δt и рассчитывают размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, по формуле:

,

где Р - размер дуги сегмента в мм,

N - число оборотов колесной пары в сек.,

Δt - время длительности выброса сигналов акустической эмиссии с максимальной амплитудой, следующих один за другим неразрывно по времени в сек.,

π - 3,14,

D - диаметр колеса вагона в мм.

Определяется превышение рассчитанного размера дуги сегмента контакта (трения) гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса с нормативно допустимым значением.

При превышении допустимого значения дуги сегмента контакта гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса, что свидетельствует о наличии недопустимых зазоров в буксовых направляющих (продольных и поперечных) устройство диагностики сигнализирует обслуживающему персоналу об аварийном состоянии колесной пары и необходимости ее осмотра и ремонта.

Пример

Датчики диагностического устройства устанавливаются на гранях головок правого и левого рельс на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода извилистого движения колесной пары, определенном по формуле

При скорости движения 60 км/ч (16,6 м/с) расстояние установки датчиков на каждом рельсе будет равно

При этом размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, определяется по формуле

На основании сравнения с нормативным значением выявлена недопустимая длина дуги сегмента гребня колесной пары, что свидетельствует о необходимости ее осмотра и ремонта.

Область применения - железнодорожный транспорт, метрополитен, промышленный транспорт.

Способ диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации, заключающийся в измерении сигналов акустической эмиссии вращающейся колесной пары, отличающийся тем, что датчики (преобразователи) акустической эмиссии не менее двух устанавливают не на демпфере, поглощающем вибрации, а на любую поверхность правового и левого рельса, кроме поверхности головки рельса железнодорожного пути по оси, перпендикулярной направлению железнодорожного пути, на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода L извилистого движения колесной пары, которая определяется по формуле:

где n - уклон поверхности катания;
s - половина расстояние между кругами катания, м;
r - диаметр колеса, м;
π - 3,14,
во время прохождения подвижного состава в момент контакта сегмента гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса определяют с частотой выборки от 50 микросекунд до 0,1 микросекунды значение выброса максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии следующих последовательно и неразрывно по времени, определяют время длительности выброса максимальных, последовательных и неразрывных по времени сигналов акустической эмиссии Δt и рассчитывают размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, по формуле:
P=π·D·n·Δt,
где P - размер дуги сегмента, мм,
n - число оборотов колесной пары, с,
Δt - время длительности выброса сигналов акустической эмиссии с максимальной амплитудой следующих один за другим неразрывно по времени, с,
π - 3,14,
D - диаметр колеса вагона, мм,
определяется превышение рассчитанного размера дуги сегмента контакта (трения) гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса с нормативно допустимым значением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неразрушающему контролю физических характеристик материалов изделий и может быть использовано для измерения напряженного состояния различных материалов, испытывающих значительные нагрузки в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к контролю безопасности эксплуатируемых магистральных трубопроводов для предотвращения установки врезок в трубу, боеприпасов для ее подрыва, имитаторов утечек перекачиваемого продукта для дезинформации службы безопасности, а также для обнаружения утечек продукта, уровня промерзания грунта в текущий период, просадок или выпучиваний трубопровода.

Изобретение относится к области диагностики полимерных композиционных материалов (ПКМ), в частности к области оценки механических свойств материалов в монолитных и клееных конструкциях после изготовления и различных периодов их эксплуатации неразрушающими методами, и может быть использовано для определения прочностных характеристик (прочности при сдвиге, при сжатии, при растяжении и т.п.) ПКМ (угле-, стекло-, органопластиков и других подобных материалов) в авиационной, судостроительной и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области ультразвукового неразрушающего контроля и может найти применение при определении качества приклеивания (прочности адгезии) полимерного покрытия с металлическими трубами.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть применено для ультразвукового контроля листового, сортового проката и труб. .

Изобретение относится к способам изучения и анализа наноструктурного состояния сварных соединений технических устройств опасных производственных объектов (паропроводов) с помощью методов физического металловедения, в частности электронно-микроскопических исследований наноструктуры, а также акустических методов неразрушающего контроля.

Изобретение относится к неразрушающему контролю физических характеристик материалов изделий и может быть использовано для измерения напряженного состояния материалов в сварных и резьбовых соединений различных изделий ответственного назначения, испытывающих значительные нагрузки в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к области виброакустического контроля материалов и изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля композитных и многослойных изделий из металлов и пластиков и их комбинаций, полученных методами диффузионной сварки, пайки, склеивания и т.п., а также для обнаружения подповерхностных дефектов типа нарушения сплошности и инородных включений.

Изобретение относится к шкворням оси, которые, например, используются в области железнодорожной техники, в частности к контролю (или проверке) таких шкворней посредством неразрушающей технологии (неразрушающих технологий).

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к автоматизированным системам, предназначенным для повышения безопасности движения поездов. .

Изобретение относится к области машиностроения, к способам технологического контроля, а именно к способам контроля колеса колесной пары локомотива в движении, и может быть использовано для измерения геометрических параметров, выявления износа и дефектов цельнокатаных колес на ходу поезда.

Изобретение относится к области контроля технического состояния вагонов поезда и может быть использовано для выявления дефектов, неисправностей и повреждений тележек, колесных пар и буксовых узлов в процессе движения поезда.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного контроля технического состояния колесной пары железнодорожного транспорта при его движении по рельсовому пути.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматического измерения диаметра поверхности катания колесных пар рельсовых транспортных средств в движении.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматизированного контроля технического состояния колесной пары рельсового подвижного состава в процессе его эксплуатации.

Изобретение относится к оборудованию для измерений железнодорожных рельс и колес. .

Изобретение относится к способам и устройствам технологического контроля. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и касается вспомогательного железнодорожного оборудования. .

Изобретение относится к диагностике поверхности катания колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена
Наверх