Скачков С.А. полный (Проект ремонтного локомотивного депо Магдагачи с разработкой участка по ремонту оборудования локомотивов), страница 10

В эксплуатацию предлагается внедрить акустикоэмиссионный дефектоскоп. А для реализации этого методадефектоскопирования необходимо воссоздать установку, которая позволит нам66нагрузить колесную пару, создать ей реальные условия эксплуатации ипроизвести и с помощью компьютера, а также акустико-эмиссионногодефектоскопа выявить дефекты КП, которые скажут нам состоянии колеснойпары, сроке службы ее и определение объёма последующего ремонта КП.За основу реализации этой идеи лежит патент No 238069 и No 2316762Российской Федерации [3,5].Акустическая эмиссия – это эффективный метод неразрушающего контроляи оценки материалов, 49 основанный на обнаружении упругих волн, которыегенерируются при внезапной деформации напряженного материала.

49 Волныраспространяются от источника непосредственно к датчикам, где 49преобразуются в электрические сигналы. Приборы акустико-эмиссионногоконтроля измеряют эти сигналы, 49 на основе которых происходит оценкасостояния и поведения 49 структуры исследуемого объекта.Традиционные методы неразрушающего контроля (ультразвуковой 49магнитопорошковый, вихретоковый) позволяют обнаруживать геометрическиенеоднородности (дефекты) путем излучения в структуру объекта некоторойформы энергии. В отличие от этих методов, в акустико-эмиссионном контролеприменяется другой подход: обнаруживаются не геометрическиенеоднородности, а микроскопические движения.

49 При таком подходеобнаруживается рост даже самых небольших трещин, разломов, включений,утечек газов или жидкостей — большого количества 62 разнообразных процессов,производящих акустическую эмиссию.Сточки зрения теории и практики метода акустической эмиссии, абсолютнолюбой дефект может производить свой собственный сигнал. При этом он можетпроходить довольно большие расстояния (до десятков метров), пока недостигнет датчиков.

Более того, дефект может быть обнаружен не толькодистанционно, но и путем вычисления разницы времен прихода волн кдатчикам, расположенных вразных местах. 49Сущность: заключается в том, что преобразователи акустической эмиссии67устанавливают на ось и ободья колес колесной пары, проводят предварительноеиспытание для проверки акустического контакта преобразователей с объектомконтроля, при котором на излучающий акустический преобразователь,установленный на середине оси колесной пары, подают сигнал от электронногоимитатора, принимают сигналы, пришедшие к преобразователям акустическойэмиссии, сравнивают амплитуды принятых сигналов с амплитудой пороговогосигнала, в случае неудовлетворительного акустического контакта выполняютпереустановку этих преобразователей, выполняют рабочее испытание, прикотором последовательно нагружают ось колесной пары вертикальными силами,производят выдержку под этой нагрузкой, нагружают ободья колесгоризонтальными силами, производят выдержку под этими нагрузками,выполняют одновременное снятие нагрузок, осуществляют регистрациюсигналов акустической эмиссии, определяют 38 временные интервалы междуприходом каждого сигнала на 38 преобразователь акустической эмиссии,принявший сигнал первым, и другими преобразователями акустическойэмиссии, по временным интервалам 38 определяют координаты источниковсигналов акустической эмиссии, после чего осуществляется поворот 38 на угол 90градусов, рабочее испытание повторяется трижды.

Технический результат:повышение достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля. Втаблице 4.2 приведены результаты контроля КП и сравнение их с другимиизвестными способами во время испытаний в депо «Инская» ЗападноСибирской железной дороги.Таблица 4.2 – Результат неразрушающего контроля КПNoп/пЗона обнаружения дефекта или дефектного участкаМагнитопорошковый Вихретоковый Ультразвуковой Акустико-эмиссионый1234568Продолжение таблицы 4.2123451 Нет дефекта Есть дефектТрещина вступице колесадлиной 75 ммНет дефекта Есть дефектТрещина в ступицелевого колеса.

Уголрасположения дефекта215° относительнонулевой отметки2 Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта3 Нет дефекта Есть дефектПродольнаятрещина вприободнойзоне длиной 82ммНет дефекта Есть дефектТрещина приободнойзоне правого колеса160°4 Нет дефекта Есть дефектПродольнаятрещина ободавнутренняягрань длиной425 ммНет дефекта Есть дефектТрещина обода правогоколеса 180°5 Нет дефекта Есть дефектТрещина дискаколеса длиной100 ммНет дефекта Есть дефектТрещина диска колеса60°6 Нет дефекта Есть дефектТрещинаприободнойзонывнутренняясторона длиной14 ммНет дефекта Есть дефектТрещина в приободнойчасти правого колеса180°7 Есть дефект Нет дефекта Нет дефекта Есть дефект69Трещина впредпоступичнойчасти оси 80 ммТрещина вподступичной части состороны левого колесаПродолжение таблицы 4.2123458 Нет дефекта Трещина ободапродольнаядлиной 58 ммНет дефекта Есть дефектТрещина обода левогоколеса 230°9 Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта Есть дефектТрещина обода левогоколеса 23010 Нет дефекта Нет дефекта Есть дефектТрещина ободаповерхностная,визуальнообнаруженнаяНет дефекта11 Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта12 Нет дефекта Есть дефектПродольнаятрещина ободадлиной 136 ммНет дефекта Есть дефектТрещина обода левогоколеса 120°13 Нет дефекта Нет дефекта Есть дефектТрещина в зоне ободалевого колеса 160°14 Нет дефекта Есть дефектТрещина шейки оси15 Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта16 Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта Нет дефекта7017 Нет дефекта Есть дефектПоперечнаятрещина вприободнойзоне длиной9 ммНет дефекта Есть дефектТрещина в переходедиска в обод левогоколеса 45°Окончание таблицы 4.11234518 Нет дефекта Есть дефектПоперечнаятрещина вгребне длиной7 ммЕсть дефектПоперечнаятрещина в гребне,14 дБЕсть дефектТрещина в гребнеправого колеса 40°19 Нет дефекта Есть дефектПродольнаятрещина вприободнойзоне 575 ммНет дефекта Есть дефектТрещина в переходедиска в обод левогоколеса 45°20 Нет дефекта Нет дефекта Есть дефектТрещинаподступичнойчасти оси, 8 дБЕсть дефектТрещина подступичнойчасти оси21 Нет дефекта Есть дефектПродольнаятрещина ободавнутренняянрань длиной41 ммНет дефекта Есть дефектТрещина обода правогоколеса 30°Как видно из таблицы 4.1 данный метод способен обнаруживать дефектытам где другие методы не способны их обнаружить, что делает его болеепредпочтительным и перспективным.Метод дефектоскопирования и сам стенд для создания реальных71эксплуатационных условий колесной пары проводился для вагонной КП.

Ноавторы патента в силах произвести надстройку данного способа и длялокомотивной колесной пары.Предлагаемый способ реализуется следующим образом, смотри рисунок 4.1.На плоскую поверхность ободьев колес, шероховатость поверхности которых нехуже Rz 80, и ось колесной пары устанавливают преобразователи акустическойэмиссии. В начале проводят предварительное испытание для проверкиакустического контакта преобразователей акустической эмиссии с объектомконтроля с целью повышения достоверности акустико-эмиссионного контроля.Излучающий акустический преобразователь устанавливают на середине оси,подают на него сигнал от электронного имитатора, вырабатывающего короткийимпульс электрического напряжения амплитудой 100 В, входящий в составсистемы.

С помощью акустико-эмиссионной системы принимают акустическиесигналы, пришедшие от излучающего акустического преобразователя кприемникам сигналов акустической эмиссии. Условием удовлетворительногоакустического контакта является амплитуда акустического сигнала, принятогопреобразователями акустической эмиссии на оси с амплитудой не менее:- 600 мВ для преобразователей акустической эмиссии, установленных наоси;- 300 мВ для преобразователей акустической эмиссии, установленных наободьях колес. В случае, если условия не выполнены, выполняют переустановкупреобразователей акустической эмиссии с неудовлетворительным акустическимконтактом, предварительно очистив область установки преобразователей отинородных включений, добавив контактную смазку, и предварительноеиспытание повторяют.

Далее проводится рабочее испытание колесной пары.Нагружение производится в соответствии с рисунком 4.4.72Рисунок 4.4 – Схема рабочих испытанийСначала производится нагружение вертикальной нагрузкой к оси,производится выдержка при постоянной вертикальной нагрузке в течение60 секунд, затем производится нагружение горизонтальной нагрузкой к дискамколес и производится выдержка при совместных действиях и вертикальной игоризонтальной нагрузки в течение 60 секунд, далее колесная параразгружается.

Вовремя всего периода нагружения и разгрузки осуществляютрегистрацию сигналов акустической эмиссии с помощью акустико-эмиссионнойсистемы. Определяют временные интервалы между приходом каждого сигналана акустический преобразователь, принявший сигнал первым, и другимиакустическими преобразователями. По временным интервалам 38 определяюткоординаты источников сигналов акустической эмиссии, 38 определяют 38 зонукластера.