СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОДНОСТИ ГРУЗОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ ПО ВЕЛИЧИНЕ ЗАЗОРОВ В СКОЛЬЗУНАХ
METHOD OF DETERMINING FITNESS OF CARGO RAILWAY CARS BY SIZE OF GAPS IN SIDE BEARINGS

Изобретение относится к средствам вибродиагностики, в частности к постовым системам вибродиагностики на железнодорожном транспорте.
Известные системы вибродиагностики, устанавливаемые в депо (локомотивных, вагонных) для диагностики колесно-моторных блоков и подшипников букс колесных пар в статическом положении объекта диагностики (локомотива, вагона), патенты №80950, Россия, интернет, №80957, Россия, интернет, №84559, Россия, интернет, №84116, Россия, интернет, №105739, Россия, интернет.
В настоящее время способ определения годных или негодных к эксплуатации вагонов по величине зазоров между скользунами происходит при осмотре вагонов перед подачей их под погрузку. Эта операция производится вручную с помощью щупов в соответствии с инструкцией, изложенной в "Методике выполнения измерений при техническом обслуживании вагонов в поездах и при текущем отцепочном ремонте" РД 32 ЦВ 003-2008, издана Депортаментом вагонного хозяйства (Проектно-конструкторское бюро вагонного хозяйства) в 2008 г. Так как состав насчитывает, как правило, до 100 вагонов, то это означает, что нужно сделать 400 измерений. На эту процедуру надо затратить значительное время, поэтому опытные осмотрщики делают измерения выборочно, 'на глаз' определяя те зазоры, которые следует проверить. Поэтому нет уверенности в том, что у всех вагонов зазоры отвечают нормам. Чтобы исключить человеческий фактор, так как речь идет о безопасности движения, то предлагается способ, который при проходе состава мимо поста с датчиками вибрации (акселерометрами) и отметчиками колес, установленными на рельсе, автоматически определит вагоны, имеющие зазоры в скользунах, не отвечающие нормам.
Предложенный способ основан на связи вертикальных ускорений колебаний рельса, возникающих при проходе вагона по рельсу в области установки акселерометров на рельсе.
На основании многочисленных испытаний была установлена связь между величиной зазора между скользунами и величиной вертикального ускорения колебаний рельса. Таким образом, задача была сведена к установлению определенных диапазонов частот спектра ускорений, в которых наблюдается изменение величины ускорения в зависимости от размера зазора.
Данная задача решается за счет того, что датчик ускорения, установленный на рельс, реагирует на изменение ускорения изгибных колебаний рельса при прохождении вагона, имеющего зазоры в скользунах, выходящие за рамки норм. Сигналы с датчика передаются на усилитель, а затем на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и поступают в компьютер. Одновременно в компьютер также через АЦП поступают сигналы с отметчиков колес, установленных на рельсе. С помощью специальной программы компьютер выявляет вагоны, имеющие зазоры, не отвечающие нормам.
На фиг. 1 представлена схема расположения скользунов на железнодорожном вагоне, где показаны: 1 - вагон, 2 - тележка, 3 - скользуны, 4 - зазор между скользунами.
На фиг. 2 представлена схема системы определения годности грузового железнодорожного вагона по величине зазоров в скользунах, на которой показаны: 5 - отметчики колес, установленные на рельсе, 6 - датчики ускорения, 7 - усилитель, 8 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 9 - персональный компьютер, 10 - рельсы.
На фиг. 3 представлены спектры ускорений грузовых железнодорожных вагонов с зазорами между скользунами, годных к эксплуатации, и вагонов с зазорами между скользунами, не годных к эксплуатации (v7), ось x - частота в Гц, ось y - показания датчиков ускорений в ma. Показаны спектры, наложенные друг на друга, двух вагонов: четвертого и седьмого, считая от локомотива. У четвертого вагона размеры зазоров между скользунами находятся в норме: слева 3,5 и 5 мм, а справа 5 и 5 мм, у седьмого вагона слева 0 и 4 мм, а справа 0 и 3,5 мм (по нормам сумма зазоров между скользунами с одной стороны не должна быть меньше 4 мм). На графике видно, что ускорения на рельсе при прохождении седьмого вагона существенно больше. Аналогичные результаты были получены во многих испытаниях, в том числе и для вагонов с зазорами, превышающими нормы.
На основе экспериментальных данных была разработана компьютерная программа для выявления вагонов, имеющих существенное отличие величины ускорения от остальных в определенных диапазонах частот. Диапазоны частот зависят от скорости движения и установлены на основе экспериментов.