Способ контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар железнодорожных вагонов

Изобретение относится к испытанию подшипников. Способ заключается в том, что возбуждают собственные колебания и измеряют параметры колебаний, которые возбуждают пьезоэлектрическим преобразователем, подключенным к аппаратно-программному комплексу на базе микропроцессорной техники со специализированным программным обеспечением. Причем преобразователь устанавливают на кольцо подшипника, предварительно смазанное контактной жидкостью для обеспечения акустического контакта. После этого совершают n1 возбуждений преобразователя колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k1. Затем увеличивают количество возбуждений преобразователя n2 колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k2. Определяют коэффициент роста собственных колебаний кольца подшипника R по формуле определяют минимальное значение коэффициента роста собственных колебаний Rmin для бездефектного кольца, и при R меньше Rmin изделие бракуют. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности и упрощении процесса контроля прессовой посадки колец подшипников. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля плотности посадки колец подшипников буксовых узлов на оси колесных пар железнодорожного транспорта.

Известен способ измерения осевого натяга шарикоподшипников узла ротора динамически настраиваемого гироскопа (см. патент РФ №2058535, МПК G01C 25/00, опубл. 20.04.1996) с магнитоэлектрическим датчиком момента путем возбуждения собственных осевых колебаний ротора и измерения частоты этих колебаний с последующим расчетом осевого натяга, отличающийся тем, что, с целью упрощения его реализации, собственные колебания возбуждают подачей переменного тока во все катушки датчика момента, соединенные согласно. Предварительно датчик момента гироскопа преобразуется в датчик силы, который прикладывает к ротору гироскопа переменную силу в осевом направлении. С помощью вибродатчика определяют одну из собственных частот гироскопа и сравнивают эту величину с паспортным значением.

Недостатком способа является влияние возмущающих воздействий на чувствительный элемент динамически настраиваемого гироскопа на результаты контроля и сложность реализации способа контроля предварительного натяга.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ определения предварительного осевого натяга подшипниковых опор ротора (см. патент РФ №2583337, МПК G01M 13/00, G01L 25/00 опубл. 10.05.2016 бюл. №3) путем возбуждения собственных колебаний вала ротора и измерения параметров колебаний, причем собственные колебания возбуждают упругим ударом и оценку параметров колебаний ротора проводят на широком частотном диапазоне.

Недостатком способа, принятого за прототип, является необходимость проведения упругого удара для возбуждения собственных колебаний, что усложняет процесс контроля в условиях вагонных ремонтных предприятий, а также зависимость полученных результатов от характеристик упругого удара.

Техническая задача - повышение эффективности и упрощение процесса контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар в условиях ремонта в вагонных ремонтных предприятиях.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар железнодорожных вагонов путем возбуждения собственных колебаний и измерения параметров колебаний, собственные колебания возбуждают пьезоэлектрическим преобразователем, подключенным к аппаратно-программному комплексу на базе микропроцессорной техники со специализированным программным обеспечением, причем преобразователь устанавливают на кольцо подшипника, предварительно смазанное контактной жидкостью для обеспечения акустического контакта, после этого совершают n1 возбуждений преобразователя колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k1, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса, ожидают полное затухание собственных колебаний кольца подшипника, после чего увеличивают количество возбуждений преобразователя n2 колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k2, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса, полученную информацию обрабатывают в аппаратно-программном комплексе, осуществляющем алгоритмическую обработку информации, определяют коэффициент роста собственных колебаний кольца подшипника R по формуле определяют минимальное значение коэффициента роста собственных колебаний Rmin для бездефектного кольца, и при R меньше Rmin изделие бракуют.

Способ иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема установки пьезоэлектрического преобразователя на кольцо подшипника, на фиг. 2 - схема возбуждения преобразователя колебаниями. 1 - кольцо подшипника; 2 - ось колесной пары; 3 - контактная жидкость; 4 - пьезоэлектрический преобразователь; 5 - аппаратно-программный комплекс; 6 - излучаемые пьезоэлектрическим преобразователем импульсы; 7 - регистрируемые собственные колебания.

Предложенный способ реализуется следующим образом. На кольцо подшипника 1, предварительно насаженного на ось 2 колесной пары железнодорожного вагона, наносят контактную жидкость 3 для обеспечения акустического контакта и устанавливают пьезоэлектрический преобразователь 4, который подключают к аппаратно-программному комплексу 5 со специализированным программным обеспечением. Возбуждают пьезопластину преобразователя n1 колебаниями с периодом t и амплитудой 24В. После излучения переводят преобразователь в режим приема импульсов и регистрируют количество отраженных собственных колебаний 7 кольца подшипника k1, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса. Ожидают полного затухания собственных колебаний, после этого возбуждают пьезопластину преобразователя n2 (где n2 больше n1) колебаниями с периодом t и амплитудой 24В. После излучения переводят преобразователь в режим приема импульсов и регистрируют количество отраженных собственных колебаний k2 кольца подшипника, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса. Полученную информацию обрабатывают в аппаратно-программном комплексе, осуществляющем алгоритмическую обработку информации. Определяют коэффициент роста собственных колебаний кольца подшипника R как отношение количества зарегистрированных собственных колебаний двух измерений Устанавливают минимальное значение коэффициента роста собственных колебаний Rmin, для бездефектного кольца и браковку осуществляют в случае, если R меньше Rmin.

Пример 1

Предложенный способ был опробован при контроле колец осей типа РУ1 и РУ1Ш колесных пар грузовых вагонов на базе вагонного ремонтного депо Инская, АО «ВРК-1».

Пьезоэлектрический преобразователь типа ПК 02-07 устанавливался на предварительно очищенную от смазки и прочих загрязнений область кольца подшипника, смазанную контактной жидкостью. В качестве контактной жидкости для обеспечения необходимого акустического контакта использовалось жидкое трансформаторное масло Т-1500У. Для возбуждения колебаний преобразователя использовалась микросхема AD9834, управляемая специализированным программным обеспечением на базе микропроцессорного устройства семейства AtMega. Период возбуждаемых колебаний составлял 30 мкс и соответствовал частоте 33 кГц, что коррелировало с частотой собственных колебаний кольца подшипника, определенной методами математического моделирования. Количество колебаний выбиралось по результатам эксперимента, n1=15, n2=75. В ходе контроля 20 колец подшипников осей колесных пар определялся коэффициент роста собственных колебаний R. Минимальное значение коэффициента роста собственных колебаний Rmin для колец с заранее известной годностью экспериментально было определено и составило 1,4 (см. табл. 1).

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключается в упрощении процесса проведения контроля, а также в повышении эффективности контроля в условиях ремонта колесных пар в вагонных ремонтных предприятиях, достигаемом скоростью контроля и отсутствием необходимости выполнения вспомогательных операций, например, нагружение колец подшипников упругим воздействием.

Способ контроля прессовой посадки колец подшипников осей колесных пар железнодорожных вагонов путем возбуждения собственных колебаний и измерения параметров колебаний, отличающийся тем, что собственные колебания возбуждают пьезоэлектрическим преобразователем, подключенным к аппаратно-программному комплексу на базе микропроцессорной техники со специализированным программным обеспечением, причем преобразователь устанавливают на кольцо подшипника, предварительно смазанное контактной жидкостью для обеспечения акустического контакта, после этого совершают n1 возбуждений преобразователя колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k1, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса, ожидают полное затухание собственных колебаний кольца подшипника, после чего увеличивают количество возбуждений преобразователя n2 колебаниями с периодом t и регистрируют количество отраженных колебаний k2, превышающих пороговый уровень срабатывания аппаратно-программного комплекса, полученную информацию обрабатывают в аппаратно-программном комплексе, осуществляющем алгоритмическую обработку информации, определяют коэффициент роста собственных колебаний кольца подшипника R как отношение количества зарегистрированных собственных колебаний двух измерений определяют минимальное значение коэффициента роста собственных колебаний Rmin для бездефектного кольца, и при R меньше Rmin изделие бракуют.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к методам и средствам испытаний изделий ультразвуком, в частности к испытаниям колесных пар железнодорожного транспорта. Способ ультразвукового контроля колесной пары рельсового транспорта заключается в том, что погружают колесную пару нижней частью колес в иммерсионные ванны, вращают ее на опорах стенда, передают упругие волны от пьезоэлектрических преобразователей к контролируемому колесу через иммерсионную среду и прозвучивают заданные области колес.

Изобретение относится к системе мониторинга контактных усилий между рельсом и колесом железнодорожного транспортного средства. Система для определения величины сцепления между рельсом и колесом железнодорожного транспортного средства, включающего, по меньшей мере, одну ось, с которой сопряжены два колеса, имеющие радиус (R), содержит схему (10) обнаружения деформации, сопряженную с осью (1), которая выполнена с возможностью выявления деформации кручения оси, вызванной продольным усилием сцепления (Flong), передаваемым от оси к рельсу; средство управления, выполненное с возможностью оценки величины крутящего момента в зависимости от выявленной деформации кручения, и преобразования расчетной величины момента в значение продольного усилия сцепления (Flong) в зависимости от радиуса (R) колес, и осуществления расчета величины сцепления между колесом и рельсом с помощью соотношения между упомянутым значением продольного усилия сцепления (Flong) и величиной нормальной нагрузки, которую ось оказывает на рельс.

Группа изобретений относится к измерению угловой скорости оси железнодорожного транспортного средства. Система определения угловой скорости оси железнодорожного транспортного средства содержит схему обнаружения деформации, сопряженную с осью железнодорожного транспортного средства, и средство управления.

Изобретение относится к области испытаний транспортных средств, в частности к стендам для определения динамических нагрузок, возникающих в колесных парах тележки грузового вагона при прохождении кривых участков пути. Стенд содержит основание, узлы, обеспечивающие вращение колесных пар, узлы нагрузки тележки и кран-балку.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля состояния длинномерных объектов, а именно протяженных грузонесущих конструкций в виде рельсовой колеи железнодорожного полотна, а также для измерения собственных или вынужденных колебаний упругих объектов, например рельсов и колес подвижного состава.

Изобретение относится к способу (100) распознавания колеса (1) рельсового транспортного средства, а также к компоновочной схеме распознавания колеса (1) рельсового транспортного средства. Для этого посредством сигнала (4) прохождения идентифицируемого колеса (1) рельсового транспортного средства с помощью расположенного на рельсе (2) устройства (3) измерения нагрузки фиксируют (110) заданный код (5) распознавания колеса (1) рельсового транспортного средства, причем сигнал (4) прохождения характеризует изменение по времени рельсовой нагрузки (6) на оборудованный устройством (3) измерения нагрузки рельс (2) при прохождении (7) идентифицируемого колеса (1) рельсового транспортного средства, причем заданный код (5) распознавания содержит один или несколько фиксированных соответственно с использованием сигнала (4) прохождения независимых от времени идентификационных параметров/величин (8).

Изобретение предназначено для применения в области ультразвукового и вихретокового неразрушающего контроля колесных пар вагонов рельсового транспорта, в том числе для неразрушающего контроля колесных пар грузовых, пассажирских вагонов, тягового и мотор-вагонного железнодорожного подвижного состава, вагонов метрополитена, вагонов трамвая, вагонов рельсового автобуса.

Изобретение относится к системе и способу контроля железнодорожных колес. Система и способ контроля железнодорожных колес (5) заключаются в получении изображений железнодорожных колес (5) с помощью стереокамер (8 и 9) и построении трехмерной и двумерной моделей железнодорожного колеса (5) с помощью этих изображений.

Группа изобретений относится к области контроля и может быть использована для исследования функционального поведения компонента технической установки. Техническим результатом является повышение точности определения.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при контроле машин и устройств роторного действия, например буксовых узлов, электрических машин, трубопроводов различного назначения. Датчик вибрации на основе виброакустического пьезоэлектрического преобразователя содержит твердосплавную иглу с протектором, демпфер и привод, например пневматический, связанный с последним удлинителем штока.
Способ импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД включает поочередный подвод и отвод сжатого воздуха к пневматическому приводу насоса. В качестве гидравлической части установки, необходимой для осуществления предлагаемого способа, используют непосредственно испытуемое изделие - плунжерную пару ТНВД.
Наверх