Способ автоматического выявления дефектов поверхностей катания колес при движении рельсового подвижного состава инженера образцова в. л.

10668661Изобретение относится к транспорту вможет быть использовано в системах автоматического контроля технического состояния (технической диагностики) колесных паррельсового подвижного состава магистральных (наземных) железных дорог и метропо.литенов, в частности в аппаратуре обнаружения дефектов колес типа КРАПили в сис.теме комплексного контроля техническогосостояния ходовых частей подвижного состава типа ДИСК-БКВ-Ы.Известен способ выявления дефектов колес, основанный на определении вертикаль.иых виброускорений рельса с помощью акселерометра н преобразовании их в электрические сигналы 11.При реализации этого способа нера вномерный прокат колес выявляется при скорости движения поезда 90 км/ч и выше. Установлено также, что амплитуды виброускоренин рельса от ползунов, наваров и выщербиндопустимых в эксплуатации размеров суще.ственно выше, чем от неравномерного про.ката браковочных размеров, Это приводик большому числу ложных показаний аппаратуры на тормозные дефекты глубино(высотой) до 1,0 мм при скоростях движенипоездов 20 - 90 км/ч. Поэтому низкочастотный виброизмерительный канал приходится автоматически отключать при скоростяхдвижения поездов до 90 км/ч либо подвергать сигналы иа выходе низкочастотного(НЧ) и высокочастотного (ВЧ) каналов дополнительной логической обработке, исключая из регистрации колеса, которые вызывают одновременное срабатывание пороговых устройств по НЧ и ВЧ сигналам (случай прохода колес с тормозными дефектами),и регистрировать лишь те колеса, которыевцзыва ют срабатывание порогового устройства по НЧ каналу.В связи с этим аппаратура может использоваться в одном из двух режимов: в режиме выявления тормозных дефектов или в режиме выявления неравномерного проката,Однако в эксплуатации заранее не известно,какие могут быть дефекты у колес движущегося поезда, что затрудняет правильный выбор режима эксплуатации аппаратуры. Учитывая такую неопределенность, аппаратурачаще всего используется в первом режиме,так как образование у колес тормозных дефектов в 5 - О раз наблюдается чаще,чемнарастание неравномерного проката. Выявляемость тормозных дефектов этим способомсоставляет на Октябрьской железной дороге 60 - 75"/о, а неравномерного проКата лищь25 - 3 ОО/оБелью изобретения является повышениеэффехтивности выявления дефектов,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического выявления дефектов поверхностей катания колес-при движении рельсового подвижного соста ва, основанному на определении вертикаль.ных виброускорений рельса и преобразовании их в электрические сигналы, последние,пропорциональные виброускорениям рельсов, дважды интегрируют, выделяют сигнал,пропорциональный виброперемещениям рельсов, и сравнивают сигналы, пропорциональ.ные виброускорениям и пропорциональныевиброперемещениям, с опорными напряжениями, соответствующими предельно допускаемый размерам дефектов, причем по отклонениям в сторону превышения сигнала,пропорционального виброускоренням, определяют дефекты, возникшие в результатеторможения, а по отклонениям в сторонупревышения сигнала, пропорциональноговиброперемещениям, опоеделяют неравно, мерный прокат колес.На фиг.приведен график зависимостиот скорости амплитуд виброускорений рель 20 сов; на фиг, 2 - то же, от скорости ампли.туд внброперемещений рельсов; на фиг. 3н 4 - то же, для низкочастотных и высокочастотных виброускорений,Для иллюстрации предлагаемого способа приведены зависимости от скорости амплитуд полных (фиг. 1), т,е. в широкомдиапазоне частот, виброускореннй рельсови виброперемещений рельсов (фнг. 2), получаемых двухкратным интегрированием сигналов виброускорений, при движении колес с1 О различными дефектами поверхности хатания. Сравнивая зависимости (фиг, 1 и 2),видно, что по полным виброускорениям Аупри пороге 50 ползуны и навары браковочных размеров (1 мм и выше) выявляются с20 - 30 км/ч, а коротковолновый неравномерц ный прокат - со 00 км 1 ч. В то же время поамплитуде виброперемещений рельса А(порог 6.10см) удается выявить неравномерный прокат в 1 мм на длине 250 мм при скорости движения поездов 40 км/ч. Таким образом, нижняя граница допускаемых скоростейдвижения поездов на контрольном участке. пути для тормозных дефектов такая же, каки при выявлении их по амплитуде низкочастотных ускорений Аун (фиг. 3), но при этомснимаются ограничения по максимальным45 скоростям движения. Таким образом, полные виброускорения рельса, как диагностирующнй признак, объединяют в себе достоинства 1 известных признаков Аув (фиг 4)и Аув, но свободны от присущих им недостатков, кроме того, при реализации признакаЖ отпадает необходимость в фильтрах. Прн использовании дополнительного диагностирующего признака Ау нижняя граница допускаемых скоростей движения поездов для надежного выявления неравномерного проката снижается с 90 - 100 до 40 км/ч, что совпадает с установленной скоростью движения. поездов на подходах к крупнымм/ р.4 Сос . Тек Тир лым ерес тавнтел И.ж 54 ногоеннй цоеа Редактор А. ГулькаЗакаэ 10732/20ВНИИП ректор И.Мускаоисное(окомитета СССРн открытийщская наб., а, 4од, ул. Проектн Государствеела ч изобрет сква, Ж - 35 Патенте, г. 3035, Илиал ППЛ Ужго участковым или сортировочным станциям, имеюпитт пункты технического обслуживания (ФАКТО) вагонов и средства для смены колесных пар.Реализация предлагаемого способа показывает, что выявляемость тормозных дефектов возрастает до 80 - 93,3%,. а неравномерного проката колес до б 5 - 829 а, при 10 В б г зточ практически не требуется вводить ограничения скорости движения поездов на контрольном участке пути, так как по данным измерения среднее значение скоростей на подходах к ИТО для пассажирских поездов составляет 89 км 1 ч при среднеквадратическом отклонении 20,8 кмч, а для грузовых поездов соответственно У,5 и 12. кмч.