Автоматизированный акустико-эмиссионный диагностический стенд для контроля колесных пар вагонов

Автоматизированный акустико-эмиссионныйдиагностический стенд для контроля колесных пар вагоновмуравьев В.в. Москва, РоссияОбеспечение безопасной эксплуатации транспортных средств и технических объектов ответственного назначения – основная цель неразрушающего контроля (НК) и технической диагностики. Разработанные под руководством автора методики и средства акустико-эмиссионного (АЭ) контроля колесных пар вагонов позволяют осуществить принципиально новый подход в их диагностике. Суть нового подхода – в определении степени опасности дефектов за счет использования метода АЭ, расширении числа диагностируемых параметров, повышении чувствительности методов и приборов, паспортизации диагностического портрета каждой детали и сравнении его с предыдущим состоянием при последнем обследовании. В традиционно применяемых на железнодорожном транспорте ультразвуковом (УЗ), магнитопорошковом (МП) и вихретоковом (ВТ) методах дефектоскопии главным браковочным критерием является геометрический размер дефекта. Однако, указанный параметр не позволяет охарактеризовать динамику развития дефекта и степень его опасности. Получить какие-либо дополнительные критерии браковки по степени опасности в рамках существующих методов НК не представляется возможным. АЭ метод, основанный на регистрации упругих волн в твердых телах при их деформации, позволяет накапливать информацию о динамике возникновения и развития повреждений в материале непосредственно в процессе нагружения и деформирования исследуемых объектов. Разработанный автоматизированный АЭ диагностический стенд предназначен для выявления развивающихся под эксплуатационной нагрузкой дефектов в колесных парах. Состоит из стенда для нагружения и АЭ системы на базе промышленной рабочей станции, включающей платы приема и обработки сигналов дискретной АЭ, преобразователи АЭ, предварительные усилители, имитатор сигналов АЭ, программное обеспечение для управления работой стенда. Нагружение осуществляется с помощью гидроцилиндров на обе шейки оси и боковым давлением на ободья колес. Автоматически устанавливаемые на колесную пару 16 преобразователей АЭ регистрируют сигналы дискретной АЭ от развивающихся усталостных дефектов и передают их в систему. В результате обработки информативных параметров импульсов АЭ, зависимостей числа импульсов от испытательной нагрузки, амплитудного распределения, составляется диагноз. Диагностический стенд в составе с устройством нагружения колесных пар позволяет выявлять наиболее опасные дефекты, склонные к развитию или развивающиеся усталостные трещины еще на стадии их зарождения. Проведены испытания стенда в ремонтном вагонном депо Инская ЗСЖД. обследованы 21 колесных пар бывших в эксплуатации, в 20-ти случаях из которых заключения АЭ контроля на наличие трещин подтверждены другими методами. В частности, 11 дефектов выявлены ВТ методом в колесах: 1 – в ступице, 5 – в диске и приободной зоне, 5 – в ободе, 1 – в гребне колеса (дополнительно подтвержден УЗ методом); 3 дефекта обнаружены УЗ методом: 1 – в подступичной части оси, 1 – в гребне (подтвержден ВТ методом), 1 – в ободе (не выявлен АЭ методом); 2 дефекта подтверждены МП методом: в шейке и предподступичной части оси. 5 колесных пар не имели дефектов. АЭ система сертифицирована и внесена в Государственный реестр средств измерений. Получено свидетельство о регистрации в отраслевом Реестре средств измерений, допущенных к применению на железнодорожном транспорте. Преимущества: отсутствие влияния человеческого фактора, автоматизация обработки, анализа и протоколирования результатов контроля. Годовой эффект на один комплекс составляет не менее 720 тыс. руб. Внедрение: ЗСЖД (депо Инская), ВСЖД (депо Магдагачи).