СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОСЦЕПОК Российский патент 2012 года по МПК G01N3/08 

Описание патента на изобретение RU2456574C2

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля качества и диагностики технического состояния деталей, преимущественно литых несущих деталей железнодорожного подвижного состава и, в частности, литых деталей каркаса автосцепки, хомута в основном после ремонта. При эксплуатации возможны случаи повреждения литых деталей, проявления дефектов изготовления, которые могут привести к саморасцепу автосцепок или излому отдельных деталей. Саморасцеп в пути следования может приводить к набеганию отцепившейся части состава, а излом - к падению деталей на путь, вследствие чего возможен сход подвижного состава с рельсов. Проверка автосцепных устройств вагонов при ремонте и производстве подвижного состава обеспечивает их надежную работу в межремонтные сроки. Преимущественно в движущемся составе имеет место действие растягивающих сил. Их величина ограничена условиями эксплуатации. Несмотря на такие ограничения по ряду причин в деталях наиболее подверженных таким нагрузкам часто появляются дефекты, которые могут привести к их неработоспособности. Обнаружение дефектности важно как на стадии изготовления тяговых приборов, так и при последующих ремонтах. На первой стадии выполняются, например, сертификационные испытания. Так, в соответствии с правилами приемки сцепные устройства проходят выборочные сертификационные испытания на растяжение (СТ ССФЖТЦВ-ЦЛ 090299, МПС РФ, стр15). Испытания проводят с использованием пресса, развивающего усилие не менее 3920 кH (400 тс) с записью процесса в координатах «нагрузка-деформация». Растяжению в квазистатическом режиме подвергаются две сцепки в соединенном положении. При таком испытании действия проводятся до полного разрушения детали, и, разумеется, остальные детали такому испытанию не подвергаются. Иными словами, данный метод относится к разрушающим способам контроля изделий и определяет предельные параметры выпускаемых изделий. Такие выборочные заводские испытания осуществляют для партии автосцепок в количестве трех штук для сертификации технологии производства. Это не гарантирует отсутствие дефектов в какой-либо другой детали из того же номенклатурного ряда.

В то же время считается (определено), что приложение к испытываемой детали тех или иных нагрузок способствует выявлению скрытых дефектов или других свойств материала. Так известен способ неразрушающего контроля качества деталей, в котором эталонную деталь с дефектами предельно допускаемых размеров нагружают ступенчато, сначала в упругой, а затем в упругопластической областях деформирования с проведением акустико-эмиссионного контроля и измерением плотностей энергии шумов в зоне расположения дефектов и вычислением их средних значений на каждой ступени нагружения (пат. RU №2293304, G01N 3/32, G01N 29/04, от 2004.08.02). Затем контролируемую деталь подвергают испытаниям по такой же программе и сравнивают полученные данные с данными, полученными с эталонной детали. В качестве начального значения приложенных сжимающих усилий для упругой области деформирования взято 700 кН. Сложность предложенного способа и неприменимость к деталям, работающим на растяжение, ограничивают область использования.

Аналогичный способ приложения усилий к детали с целью упрочнения используется в производстве пружин. Здесь применяется так называемое заневоливание, в качестве окончательной операции технологического процесса изготовления пружин, которое заключается в выдерживании в течение определенного времени (6 ч-48 ч) пружин в деформированном за пределами упругости состоянии для придания им остаточных напряжений противоположного по отношению к рабочим напряжениям знака (Чернавский С.А. "Краткий справочник машиностроителя". 1966 г., 696 стр.). Кроме упрочнения эта операция способствует и проявлению скрытых дефектов в ходе последующего контроля. Однако использование такого длительного процесса для тяговых приборов вряд ли экономически будет оправдано. В вагонном хозяйстве используется несколько другой метод выявления дефектов. Например, в руководстве, которое может быть принято в качестве наиболее близкого по технической сущности технического решения к предлагаемому способу, описывается следующий порядок испытания: на стенде закрепляется испытуемая деталь, подвергается растягивающим усилиям заданной величины и выдерживается некоторое время, необходимое для осмотра (Руководство по испытанию на растяжение и дефектоскопированию вагонных деталей. М. Транспорт, 1982 г., стр.3). При этом рекомендуется изделие подвергнуть легким ударным нагрузкам. Магнитная и ультразвуковая дефектоскопии выполняются после этой операции. Величина прикладываемой нагрузки задается только для некоторых деталей. Корпус автосцепки в их число не входит. Определение величин нагрузок для растяжения в данном документе не приводится. Поэтому это является существенным недостатком, что приводит к низкой достоверности контроля. Такой метод испытаний не гарантирует, что в корпусах автосцепок из этой же партии выявлены все критические для рабочих условий внутренние дефекты. Сами рабочие условия часто бывают более жесткими, чем испытательные.

Поэтому важно максимально корректно воспроизвести условия эксплуатации на испытательном оборудовании и последующим контролем выявить дефектность контролируемого тягового устройства.

Задачей настоящего технического решения является создание способа, позволяющего более надежно выявить дефекты ультразвуковой методикой и тем самым расширить возможности этого контроля.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем приложение растягивающих нагрузок к автосцепке и последующий неразрушающий контроль корпуса автосцепки на величину приложенного усилия, наложены некоторые граничные условия, а именно приложенное усилие должно быть не менее 100 тс, но не более величин границы деформации. При этом процесс наложения усилий задается автоматически с фиксированием скорости нагрузки, времени приложения, ее величины и автоматической регистрацией параметров.

Введение предлагаемых интервалов для испытаний позволяет провести более надежный неразрушающий контроль корпусов автосцепок.

При этом возможно использование для определения граничного значения указанного интервала зависимости числа выявленных дефектов от величины растягивающих нагрузок для большого количества испытанных корпусов автосцепок. Это позволяет дать достаточно полное обоснование предлагаемому способу.

Способствование приложенной нагрузки к изделию дополнительному выявлению дефектов обычно объясняется тем, что остаточные напряжения в области каких-либо неоднородностей изменяют акустический сигнал, что и содействует более надежному выполнению контроля.

Сущность предложенного решения может быть описана следующим образом. На большом количестве корпусов автосцепок путем приложения растягивающих нагрузок и последующего неразрушающего контроля определяют количество дефектов в изделии. Затем строят гистограмму зависимости числа выявленных дефектов от величины приложенных нагрузок и определяют интервал, обеспечивающий наиболее эффективное выявление дефектов изделия. Другой подход заключается в том, что продольные силы в составе при движении ограничены некоторой величиной, полученной на основе экспериментальных поездок с измерительным вагоном-лабораторией. На основе этого было выработано требование, чтобы продольные силы не превышали 95 тс. Поэтому было предложено в качестве растягивающих нагрузок применять нагрузки, превышающие вышеуказанную величину, например, 100 тс. Для проверки этого предположения были взято несколько партий вновь изготовленных автосцепок и признанных годными для эксплуатации. Эти сцепные приборы были подвергнуты предварительному неразрушающему контролю согласно названной выше инструкции. Затем вся партия (не менее 10 шт.) подвергалась растяжению усилием 100 тс при идентичных контролируемых условиях. При этом в процессе наложения усилий выполняют автоматическую регистрацию скорости нагрузки, времени нагрузки, ее величины и другие необходимые параметры. Такой порядок контроля процесса нагружения позволил использовать данные для выявления отклонений в процессе приложения нагрузок и принятие решения о повторных испытаниях. После приложения растягивающих нагрузок следовал процесс повторного неразрушающего контроля. В результате было выявлено порядка 10 процентов дефектных автосцепок.

Таким образом, предложенный метод контроля автосцепок расширяет существующие методы контроля тяговых приборов подвижного состава.

Похожие патенты RU2456574C2

название год авторы номер документа
Способ и устройство измерения продольных сил, прикладываемых к автосцепкам грузовых поездов 2020
  • Кейно Максим Юрьевич
RU2742528C1
СПОСОБ ПОДБОРА ПРУЖИН РЕССОРНОГО КОМПЛЕКТА ТЕЛЕЖЕК ВАГОНОВ 2008
  • Муртазин Антон Владиславович
  • Муртазин Владислав Николаевич
  • Сапетова Светлана Генадьевна
RU2380255C1
СПОСОБ ВОЖДЕНИЯ СОЕДИНЕННЫХ ПОЕЗДОВ 2007
  • Муртазин Антон Владиславович
RU2354569C2
Способ неразрушающего контроля качества деталей 1990
  • Попов Сергей Ильич
  • Двухглавов Вячеслав Александрович
  • Шоташвили Яков Михайлович
  • Пашарин Сергей Иванович
  • Кривоногов Владимир Гаврилович
  • Плоткин Владимир Семенович
SU1796985A1
Способ и устройство измерения величины и направления продольных динамических реакций в поезде 2021
  • Кейно Максим Юрьевич
RU2770998C1
Способы проведения испытаний вагонов и испытательный комплекс для их осуществления 2017
  • Бороненко Юрий Павлович
  • Смирнов Анатолий Николаевич
  • Коровкевич Виктор Борисович
  • Даукша Анфиса Сергеевна
  • Зверев Михаил Владимирович
RU2698605C2
СПОСОБ ПОДБОРА ПРУЖИН РЕССОРНОГО КОМПЛЕКТА ТЕЛЕЖЕК ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 2009
  • Муртазин Антон Владиславович
  • Муртазин Владислав Николаевич
RU2404414C1
СПОСОБ РАБОТЫ ПОГЛОЩАЮЩЕГО АППАРАТА ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА 2009
  • Вильшенко Сергей Геннадьевич
  • Калетин Сергей Владимирович
  • Осинцев Александр Васильевич
  • Батурина Надежда Васильевна
  • Паначев Олег Иванович
  • Пашолок Игорь Леонидович
  • Федотов Владислав Валентинович
RU2444456C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВНУТРИПОЕЗДНЫХ СИЛ ПОЕЗДА 2007
  • Кумар Аджитх Куттаннаир
  • Брукс Джеймс Д.
RU2424933C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРПУСА АВТОСЦЕПКИ 1992
  • Ерыгин В.И.
  • Попов С.И.
  • Круглов В.М.
RU2066693C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОСЦЕПОК

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля качества и диагностики технического состояния деталей. Сущность: осуществляют приложение растягивающих нагрузок к автосцепке и последующий неразрушающий контроль корпуса автосцепки. Прикладывают усилие величиной не менее 100 тс, но не более величин границы деформации. В процессе наложения усилий выполняют автоматическую регистрацию скорости нагрузки, времени нагрузки, ее величины. Технический результат - создание способа, позволяющего более надежно выявить дефекты ультразвуковой методикой и тем самым расширить возможности этого контроля.

Формула изобретения RU 2 456 574 C2

Способ неразрушающего контроля (литых) деталей автосцепок, включающий приложение растягивающих нагрузок к автосцепке и последующий неразрушающий контроль корпуса автосцепки, отличающийся тем, что прикладывают усилие величиной не менее 100 тс, но не более величин границы деформации, при этом в процессе наложения усилий выполняют автоматическую регистрацию скорости нагрузки, времени нагрузки, ее величины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2456574C2

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ ИСТИННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ 2006
  • Водопьянов Валентин Иванович
  • Кондратьев Олег Викторович
  • Горунов Андрей Игоревич
  • Гаманюк Сергей Борисович
RU2319944C1
ТУРБИНА ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ СО СВОБОДНЫМ ПОРШНЕМ 1925
  • Зарецкий Г.М.
SU7202A1
Способ получения азокрасителей 1937
  • Козлов В.В.
SU53444A1
JP 2003065917 A, 05.03.2003.

RU 2 456 574 C2

Авторы

Муртазин Антон Владиславович

Муртазин Владислав Николаевич

Даты

2012-07-20Публикация

2009-04-07Подача