Способ бесконтактного обнаружения и измерения
о и и с л н и и аввои
ЙЗОБРЕТЕЙЙЯ, Союз Советвиив
Социалиотичевииз
Реоо1 блии
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 09.Vl.1967 (№ 1163363/27-11) с присоединением заявки М
Приоритет
Опубликовано 03,Х11.1970. Бюллетень ¹ .:3
Дата опубликования описания З.II.1971
Кл. 201т, 1
МПК В 61k 9/10
Комитет ло лелем изобретеиий и открытий ори Совете Миииотро
СССР
Ъ ДК 625.2.012.2о !.057. .3(088.8) Авторы изобретения В. Л. Образцов и В. Ф. Барабанщиков
Заявитель Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
ИЗНОСА КОЛЕС ПРИ ДВИЖЕНИИ РЕЛЬСОВОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, к автоматизации контроля технического состояния колесных пар рельсового подвижного состава в,пути следования, в частности к способам обнаружения и изме рения в проходящих поездах колесных пар с дефектами на поверхности катания.
Известны способы бесконтактного обнаружения и измерения износа колес при движении рельсового подвижного состава, заключающиеся .в измерении электрическими методами,расстояния между вершиной гребня катящегося колеса и измерительным преобразователем, связанным с рельсом. Эти способы основаны на регистрации изменения емкости конденсатора, образованного проводящим слоем бруса длиной несколько более развертки колеса и прикрепленного с внутренней "Io.роны к шейке, рельса, и,гребнем катящегося колеса, являющегося, другой обкладкой указанного конденсатора. Однако приме танце этого способа не обеспечивает получения достаточно точных данных об износе, так как он подвержен влиянию большого качества дестабилизирующих факторов: температуры и влажности окружающего воздуха, метеорологических осадков, загрязнения пластин конденсато ра мелкими фракциями перевозимых в вагонах сыпучих грузов и смазочных продуктов. К роме того, на точность измерения износа .колес оказывает .влияние изменение во времени емкости соединительных проводов и паразитпых емкостей утечек. Одновременно с этим известные спс сооы затр сдняют определение вида и характера износа колеса и точное положение не справного колеса в вагоне.
Целью данного изобретения является создание помехоустойчивого опособа бескон10 тактного оонаружения и измерения нано=а повер..ностей катания колес, который обеспе;и.BB;I бы большую тсчность измерения, определение величины и характера износа и позволил бы создать уст ройство, надежное в экс1> плуатации и эконсмичное в отношении el o текущего содержан : я.
Дlя этого с памс,щью источника высокочастотных электромаг.титных колебаний возсбуждают в поверхност ы слоях металла обода
20 колеса вихревые тски и при изменении, казанного расстояния преооразовывают возникающее под влиянием,поверностного эффекта изменение потерь в высокочастотном контуре измерительного преобразователя и его элект25 рических параметров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний,:причем по действующему значению этого напряжения определяют величину общего износа, а чо амплитуде низкочастот30 ной составляющей. пропорциональнои глуби288011
Предмет изобретения
Составитель А. Егоров
Корректор Г. С. Мухина
Редактор 3. Твердохлебова
Заказ 3981/1 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 51(-85, Раушская наб., д. 4у5
Типография, пр. Сапунова, 2 не модуляции этого напряжения, определя ог .величину и характер местного износа.
Сущность использованных в,данном способе явлений состоит IB том, что в зависимости от величины и характера износа колеса изменяется,расстояние между поверхностью гребня и высокочастотным контуро м измерительного преобразователя, вызывая изменение его добротности и индуктивности. Изменение добротности контура обусловлено изменением потерь за счет изменения затрат мощности источника напряжения высокой частоты на создание вихревых токов,в поверхностных слоях металла обода колес, а изменение индукгивности — возникновением и обратным влиянием встречного магнитного поля вихре.вых токов. Это приводит, в свою очередь, к изменению частоты и амплитуды высокочастотного напряжения на нагрузке источника
:колебаний и,к модуляции этого напряжения в соответствии с величиной и характером местного износа колеса. Выявление и регист рация относительных изменений этих параметров при движении колес по контрольному участку пути и обеспечивает достижение поставленной цели.
Осуществление опособа возможно только при создании условий, при которых наблюдается интенсивное затухание вихревых токов по мере удаления поверхности металла колеса от измерительного контура и увеличения влияния встречного магнитного поля .вихревых токов на электрические параметры контура:п|ри приближении к нему проводящей поверхности, т. е. наблюдается придание контуру свойства преобразователя линейных перемещений гребня или обода колеса относительно головки рельса,в электрический выходной параметр.
Описываемый токовихревой способ не сложен в реализации, обеспечивает павы щенную помехоустойчивость, обусловленную резонансными свойствами контура и использованием методов амплитудной и частотной модуляции. .высокую чувствительность и точность бесконтактного измерения износа колес, непрерывный контроль поверхности катания колеса по всей длине окружности и выявление вида из10 носа колеса.
15 Способ бесконтактного обна ружения и измерения износа колес при движении рель-ового подвижного состава, заключающийся в измерении электрическими методами расстояния между гребнем, катящегося колеса и из20 мерительным преоб|разователем, связанным с рельсом, отличающийся тем, что, с целью по,вышения помехоустойчивости и точности измерения, с помощью источника высокочастотных электромагнитных колебаний возбужца25 ют в поверхностных слоях металла обода колес вихревые токи и при изменении указанного расстояния преобразовывают возникающее под влиячием поверхностного эффекта изменение потерь .в высокочастотном контуре
30 измерительного преобразователя и его элект,рических параметров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний, причем по действующему значению этого напряжения определяют величину
35 общего износа, а по амплитуде низкочастотной составляющей, пропорциональной глубине модуляции этого напряжения, onределякт величину и характер местного износа.
