ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ ТРЕЩИН В ГОЛОВКЕ РЕЛЬСА
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-4-46-56Ключевые слова:
рельсы, продольные трещины, ультразвуковой контроль, эхометод, зеркально-теневой методАннотация
Приводятся результаты исследований способа обнаружения продольных трещин ультразвуковыми волнами в головке рельса. В современных рельсах до 80 % дефектов головки рельсов – продольные трещины. Совместный анализ эхосигналов от нижней выкружки и эхосигналов от поверхностей трещины, а также огибающей углового сигнала позволяет сформировать образ дефекта и оценить качество акустического контакта.
Для практической реализации предложенного способа целесообразно сформировать три временные зоны селекции информативных сигналов, положение которых зависит от текущей высоты головки рельса. Вследствие короткого времени пробега ультразвуковых волн (до 100 мкс) удается реализовать частоту посылок зондирующих импульсов в 2…2,5 раза больше, чем реализовано в настоящее время (вместо 4…10 кГц), что снимает ограничения по скорости сканирования.
Предлагаемое техническое решение позволяет обнаруживать участки рельсов с продольными внутренними трещинами; оценивать их размеры как по ширине, так и вдоль головки рельса; определять глубину залегания продольных трещин горизонтальной ориентации; оценивать качество акустического контакта под преобразователями; повысить частоту посылок зондирующих импульсов, способствуя увеличению скорости контроля.
С целью дальнейшей автоматизации контроля рельсов рассмотрена возможность классификации обнаруженного дефекта в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. Для реализации предложенного способа с учетом возможного износа головки рельса следует отслеживать зоны временной селекции относительно временного положения углового эхосигнала.
Выполненные исследования позволяют приступить к испытаниям способа в полевых условиях на рабочих скоростях съемных дефектоскопических тележек (до 6 км/ч) и диагностических комплексов (до 100 км/ч).Библиографические ссылки
Муравьев В. В., Байтеряков А. В. Влияние эксплуатационной грузонапряженности рельсов на акустические структурные шумы // Дефектоскопия. 2016. № 11. С. 50–58.
Thomas Hempe, René Heyder, Lars Lücking, Ronald Krull, Manfred Zacher. Der Schienenfehler Head Check - aktuelle Erkenntnisse und Möglichkeiten der Beherrschung. Eisenbahn Ingenieur Kalender, 2012, Ausgabe 01, pp. 31-61.
Antipov A. G., Markov A. A. 3D simulation and experiment on high speed rail MFL inspection. NDT & E International, 2018, vol. 98, pp. 177-185.
Муравьев В. В., Тапков К. А., Леньков С. В. Неразрушающий контроль внутренних напряжений в рельсах при изготовлении с использованием метода акустоупругости // Дефектоскопия. 2019. № 1. С. 10–16.
Марков А. А., Кузнецова Е.А. Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов : Практическое пособие в двух книгах. СПб. : КультИнформ-Пресс, 2010. Кн. 1. Основы. 292 с.
Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости / Е. А. Шур, А. И. Борц, А. В. Сухов, А. Ю. Абдурашитов [и др.]. // Вестник ВНИИЖТ. 2015. № 3. С. 3–9.
Комплексный подход к прогнозированию работоспособности и ресурса рельсов нового поколения / И. Г. Горячева, С. М. Захаров, А. Я. Коган [и др.] // Бюллетень ОУС ОАО «РЖД». 2017. № 5-6. С. 16–26.
Шур Е. А. Повреждения рельсов. М. : Интекст, 2012. 192 с.
Марков А. А., Максимова Е. А. Анализ эффективности ультразвуковых и магнитных каналов дефектоскопических комплексов при контроле рельсов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 2. С. 22–32.
Марков А. А., Максимова Е. А., Антипов А. Г. Анализ развития дефектов рельсов по результатам многоканального периодического контроля // Дефектоскопия. 2019. № 12. С. 3–15.
Бели Я., Немеет И. Контактно-усталостные микротрещины головки рельса // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 5.С. 8–12.
Марков А. А., Мосягин В. В., Кескинов М. В. Программа трехмерного моделирования сигналов ультразвукового контроля изделий // Дефектоскопия. 2005. № 12. С. 7–23.
Марков А. А., Кескинов М. В. Обнаружение дефектов в головке рельса зеркальным методом при многократном отражении ультразвуковых колебаний // Дефектоскопия. 2008. № 7. С. 12–27.
Лисицын А. И., Абдурашитов А. Ю. О продлении межремонтного эксплуатационного ресурса рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2019. № 2. С. 2–6.
Куклин В. А. Опыт использования дефектоскопа АВИКОН-31 // Путь и путевое хозяйство. 2018. № 11. С. 12–15.
