СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР В РАМЕ ТЕЛЕЖКИ ПАССАЖИРСКИХ И ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
METHOD OF DIAGNOSING POSITION OF MOUNTED AXLE IN OPERATED PASSENGER AND FREIGHT CAR BOGIE FRAME

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.