Способ ультразвукового контроля пера подошвы железнодорожных рельсов

Способ ультразвукового контроля пера подошвы железнодорожных рельсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля . Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности сплошного контроля уложенных в путь рельсов благодаря оптимизации схемы прозвучивания. Устанавливают на рельсе в зоне радиусного перехода от шейки к подошве совмещенный ультразвуковой преобразователь таким образом , что его акустическая ось направлена в угол противоположного отточки ввода пера подошвы и скрещивается с осью симметрии рельса, а точка ввода располагается на заданном расстоянии от оси симметрии рельса. Излучают преобразователем в рельс луч поперечных ультразвуковых колебаний и принимают им отраженные дефектом пера подошвы ультразвукового колебания. Измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют качество рельса. 3 ил. у И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 G 01 N 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4754618/28 (22) 01.11.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) В.И.Урбах, B.А,Ильин, М.Л.Котляров и

B.Á.Êîçëîâ (53) 620.179.16 (088.8) (56) Гурвич А.К. и др, Неразрушающий контроль рельсов при их эксплуатации и ремонте. — M.: Транспорт, 1983, с. 138, Патент США

N. 4593569, кл. G 01 N 29/04, 1986.

Инструкция по ультразвуковой дефектоскопии сварных стыков рельсов на РСП приборами ДУК-13ИМ, ДУК-66П и "Рельс-6". М„

МПС, 1980, с. 47. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО KOHTPОЛЯ ПЕPA ПОДОШВЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю железнодорожных рельсов ультразвуковым (УЗ) методом и может быть использовано для обнаружения дефектов в зоне пера подошвы при контроле рельсов и остряков, уложенных в путь, или на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта и метрополитенов.

Известен способ УЗ контроля железнодорожных рельсов, заключающийся в том, что излучают в рельс с поверхности катания головки луч поперечных УЗ колебаний,принимают в другой точке отраженные подошвой рельса поперечные УЗ колебания, измеряют амплитуду принятых колебаний и по ней определяют качество рельса. Недостатком известного способа является недостаточно высокая чувствительность к дефектам пера подошвы рельса, так как выявляются только Ж,, 1732260 А1 (57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности сплошного контроля уложенных в путь рельсов благодаря оптимизации схемы прозвучивания, Устанавливают на рельсе в зоне радиусного перехода от шейки к подошве совмещенный ультразвуковой преобразователь таким образом, что его акустическая ось направлена в угол противоположного от точки ввода пера подошвы и скрещивается с осью симметрии рельса, а точка ввода располагается на заданном расстоянии от оси симметрии рельса. Излучают преобразователем в рельс луч поперечных ультразвуковых колебаний и принимают им отраженные дефектом пера подошвы ультразвукового колебания. Измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют качество рельса. 3 ил. дефекты, достигающие зоны проекции шейки на подошву рельса.

Наиболее близким по технической сущности является способ УЗ контроля пера подошвы железнодорожных рельсов, заключающийся в том, что излучают в рельс с верхней плоскости пера подошвы луч поперечных УЗ колебаний на заданном расстоянии от оси симметрии рельса под углом к ней, принимают в той же точке отраженные дефектом поперечные УЗ колебания, измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют качество рельса, Недостатком это о способа является недостаточно широкая область применения, вследствие невозможности сплошного контроля уложенных в путь рельсов, так как часть верхней плоскости пера подошвы

1732260

55 х-075R< Н <х, рельса в этом случае находится под подкладками и противоугонами.

Целью изобретения является расширение области применения УЗ контроля пера подошвы железнодорожных рельсов за счет обеспечения возможности сплошного контроля уложенных в путь рельсов.

На фиг. 1 представлена схема УЗ контроля пера подошвы железнодорожных рельсов; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — буквенные обозначения геометрических параметров, используемых в математическом выражении для выбора расстояния от точки излучения до оси симметрии рельса, На схеме (фиг, 1) обозначены преобразователь 1, рельс 2, ось луча 3, угол 4 между подошвой рельса и боковой гранью пера подошвы и усталостная трещина 5, На фиг.

2 и 3 приняты следующие обозначения: а— проекция угла ввода в сталь на плоскость рисунка; P — проекция угла призмы преобразователя на плоскость рисунка; y — угол поворота в стали оси луча; А — точка излучения и приема луча; Н вЂ” расстояние от точки излучения до оси симметрии рельса; х— расстояние между осью симметрии рельса и точкой касания верхней грани подошвы рельса с дугой перехода; R — радиус перехода от шейки к подошве рельса.

Способ УЗ контроля пера подошвы железнодорожных рельсов заключается в следующем. В зоне радиусного перехода от шейки к подошве рельса на расстоянии Н от оси симметрии рельса излучают луч поперечных УЗ колебаний. Расстояние Н выбирают из условия х-075R < Н < х, где х — расстояние между осью симметрии рельса и точкой касания верхней грани подошвы рельса с дугой перехода к шейке;

R — радиус перехода от шейки к подошве рельса, Причем излучение осуществляют так, что луч УЗ колебаний направлен в угол противоположного от точки излучения пера подошвы под углом к оси симметрии рельса. В той же точке принимают отраженные дефектом УЗ поперечные колебания, измеряют их параметры и по ним определяют качество рельса.

Способ УЗ контроля пера подошвы железнодорожных рельсов осуществляют следующим образом, К дефектоскому подключают прямой преобразователь, устанавливают на эталонный образец ГСО-1 и по отраженному эхосигналу от отверстия 60 устанавливают длительность развертки 100 мкс, т.е. осуще5

35 ствляют настройку дефектоскопа, преобразователь 1, реализующий используемую схему контроля, подключают в совмещенном режиме к дефектоскопу. Преобразователь 1 устанавливают на предварительно смазанную контактной жидкостью поверхностью рельса 2 типа Р50 в зоне радиусного перехода от шейки к подошве рельса 2 с внутренней стороны железнодорожной колеи, Точку ввода А ультразвукового излучения располагают на расстоянии Н от оси симметрии рельса 2, которое выбирают из условия (х-0,75R) < Н < х, При этом контролю подвергают внешнее (по отношению к колее) перо подошвы рельса 2, которое испытывает большие растягиваю щие напряжения при переходе подвижного состава и в котором на практике образуются трещины 5. Ось 3 ультразвукового луча преобразователя 1 направляют в угол 4. При этом проекция угла призмы преобразователя на плоскость рисунка jr= 12, а проекция угла ввода в сталь на ту же плоскость а=

=20 . Поскольку усталостная трещина 5 в рельсе 2 развивается поперек его сечения, то ось 3 ультразвукового луча направляют под углом в стали y= 40 к продольной оси рельса 2. Необходимые величины углов й, /3 и узадаются конструкцией преобразователя 1. При контроле преобразователь 1 перемещают по рельсу 2. При наличии в пере подошвы рельса 2 дефекта на экране дефекTocKoIl3 наблюдают эхо-сигнал, являющийся основанием для браковки рельса 2, Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля пера подошвы железнодорожных рельсов, заключающийся в том, что излучают в рельс луч поперечных ультразвуковых колебаний на заданном расстоянии от оси симметрии рельса под углом к ней, принимают в той же точке отраженные дефектом поперечные ультразвуковые колебания, измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют качество рельса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности сплошного контроля уложенных в путь рельсов, точку излучения располагают в зоне радиусного перехода от шейки к подошве рельса, направляют излучаемый луч колебаний в угол противоположного от точки излучения пера подошвы, а расстояние Н от точки излучения до оси симметрии рельса выбирают из условия

1732260 где х — расстояние между осью симметрии подошвы рельса с дугой перехода к шейке; рельса и точкой касания верхней грани R — радиус перехода от шейки к подошве рельса.

ЧЬ2. 2

Составитель В, Гондаревский

Редактор М. Бланар Техред М,Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 1579 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101