Усовершенствование изготовления и контроля колесных центров подвижного состава железных дорог

Abstract

RU: Киреев А.Н. Усовершенствование изготовления и контроля колесных центров подвижного состава железных дорог. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.07 – подвижной состав железных дорог и тяга поездов; – Украинская государственная академия железнодорожного транспорта; Харьков, 2007 г. Диссертация посвящена решению актуальной научно-прикладной задачи совершенствования ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава железных дорог, решение которой позволяет обеспечить качество колесного центра и безопасность движения на железных дорогах. Объектом исследования в диссертационной работе является рабочий процесс ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава железных дорог. Предметом исследования в диссертационной работе являются закономерности распространения ультразвуковой волны и идентификации несплошностей в элементах колесного центра подвижного состава железных дорог. Основной причиной возможного разрушения катаных колесных центров в эксплуатации, исходя из теории механики разрушения, является наличие в них дефектов типа нарушения сплошности, которые появляются в процессе их изготовления. Качество и надежность колесных центров подвижного состава обеспечивается контрольными операциями в технологическом процессе их изготовления. Одной из наиболее важных операцией по обеспечению качества, безотказной работы в эксплуатации, является ультразвуковой контроль колесных центров на отсутствие внутренних недопустимых несплошностей. Существующая технология ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава несовершенна, вследствие низкой достоверности результатов контроля. Для совершенствования ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава железных дорог в диссертационной работе были проведены теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых был разработан метод ультразвукового контроля, обладающий большей достоверностью чем методы существующие раньше и уменьшающий экономические затраты на проведение контроля. В диссертационной работе разработаны научные основы совершен-ствования ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава железных дорог. Впервые выявлены особенности диссипации энергии ультразвуковой волны при ее распространении в элементах колесного центра, обусловленные неоднородностью структуры материала, учет которых позволяет повысить достоверность результатов ультразвукового контроля. Впервые показана связь между коэффициентами затухания ультразвуковой волны в ободе колесного центра в осевом и радиальном направлениях, на основании которой доказана возможность использования амплитудной характеристики донного эхо-сигнала в осевом направлении для определения диссипации энергии ультразвуковой волны в радиальном направлении, путем коррекции функциональной зависимости. Впервые получены аналитические зависимости амплитудной характеристики ультразвукового эхо-сигнала от площади и глубины залегания несплошности, учитывающие диссипацию энергии ультразвуковой волны и изменение коэффициента затухания по сечению элементов колесного центра, позволяющие детерминировать пороговое значение несплошности, классифицируемой как дефект. Для обеспечения автоматизации детерминации несплошностей, классифицируемых как дефект при ультразвуковом контроле колесных центров подвижного состава железных дорог, на базе программного обеспечения Microsoft Excel и по полученным аналитическим зависимостям, было разработан программное продукт «Комплекс-ультра». Метод ультразвукового контроля и программный продукт «Комплекс-ультра» внедрены в ОАО «ХК «Лугансктепловоз» в технологический процесс ультразвукового контроля катаных колесных центров тепловозов, дизель- и электропоездов. Общий экономический эффект внедрения разработанного метода ультразвукового контроля колесных центров подвижного состава железных дорог составил 136578.40 грн. EN: Kireev A.N. Improvement of making and control of the wheeled centers of rolling stock of railways – manuscript. The dissertation on a scientific degree of the candidate of technical sciences on a specialization 05.22.07 – rolling-stock of railway and traction of trans; – the Ukrainian State Academy of Railway Transport; Kharkov, 2007. Dissertation is devoted to the decision of the actual scientific-applied task of perfection of ultrasonic control of the wheeled centers of mobile composition of railways, the decision of which allows to provide quality of the wheeled center and safety of motion on the ferrous road. Object of research in dissertational work is working process of the ultrasonic control of the wheel centers of a rolling stock of railways. An object of research in dissertational work are laws of distribution of a ultrasonic wave and identification defects in elements of the wheel center of a rolling stock of railways.