Способ обнаружения неплотностей в местах посадки колесных втулок на оси железнодорожного подвижного состава Советский патент 1940 года по МПК G01N27/20 

Предлагаемый, согласно изобретению, способ обнаружения неплотностей в местах посадки втулок на оси основан на использовании методики, уже известной применительно к обнаружению дефектов и повреждений в металлических изделиях правильной формы и равномерного по всей длине сечения, например, листов, балок, труб, валов и т. п. Сущность его заключается в пропускании по исследуемому телу постоянного либо переменного тока большой силы, В случае, если материал исследуемого изделия однороден по всему его сечению, то силовые линии тока будут параллельны друг другу. Поэтому, между двумя какими-либо точками на поверхности изделия, расположенными перпендикулярно к направлению в нем тока, разность потенциалов будет отсутствовать, так как обе они будут точками равных потенциалов (эквипотенциальными).

Наличие же скрытого повреждения (раковины, трещины и т. п.) вызовет перераспределение тока в толще изделия; силовые линии тока будут огибать поврежденное место, вследствие чего они уже не будут параллельны друг другу.

В этом месте точки на поверхности, расположенные перпендикулярно к направлению подвода электрического тока, уже не будут эквипотенциальными, вследствие чего между ними появится разность потенциалов, которая послужит указанием на наличие скрытого в толще изделия дефекта. Эта разность потенциалов может быть обнаружена помощью измерительного прибора, соединенного с двумя точечными электродами-зондами, которыми для этой цели прикасаются к поверхности исследуемого изделия.

Особенность предложения заключается в использовании подобной же методики для целей обнаружения мест неплотного прилегания ступицы колеса к оси колесной пары.

На чертеже схематически изображен процесс испытания предложенным, согласно изобретению, методом.

Вдоль исследуемой оси 1 с напрессованными на нее колесами 2, 3 пропускают электрический ток от источника 4. Как известно, плотность

тока в отдельных участках сечения оси будет обратно пропорциональна ее сечению. Поэтому, на подступичной части оси плотность тока будет зависеть от суммарного сечения оси и ступицы колеса.

Обработка как подступичной части оси, так и отверстия самой ступицы допускает некоторую их эллиптичность. При напрессовке ступицы эллипс ее отверстия может не совпасть с эллипсом сечения оси, в результате чего плотность соприкосновения оси и ступицы, в отдельных частях их контактной поверхности, будет различной, что вызовет неоднородность переходного сопротивления между ними. Нарушение однородности переходного сопротивления будет иметь место также по окружности контакта вблизи торцев ступицы. Как установлено автором,

при пропускании по оси тока ступицей шунтируется примерно 30 - 35% всего проходяш,его тока, причем значительная часть проходящего в тело ступицы тока проникает в нее через кольцевую контактную поверхность шириной 6-8 мм, считая ее от торца, т. е. близ ее грани. Если при этом учесть, что удельная проводимость контакта по окружности соприкосновения ступицы и оси неоднородна, то отсюда следует, что распределение тока в поверхностном слое оси вблизи торца стуаицы обусловлено главным образом плотностью прилегания самой ступицы.

В том случае, когда в неподвижных местах плотность соприкосновения нарушена, то это произведет на распределение силовых линий тока на поверхности оси у края ступицы такой же эффект, как и наличие повреждения в толще самой оси, т. е. вызовет искривление силовых линий. Это искривление может быть обнаружено методом, описанным выше, при помощи системы из двух

электродов-зондов 5 и измерительного прибора 6, включенного в их цепь либо непосредственно, как это изображено на чертеже, либо через какое-либо усилительное устройство. Методика измерения аналогична применяемой при обнаружении скрытых дефектов в толще самой оси и заключается в следующем. На оси, непосредственно у ступицы колеса, устанавливают два жестко связанных электрода-зонда 5, острия которых прикасаются к поверхности оси. Электроды перемещают по окружности оси таким образом, что расстояние между каждым из зондов и торцем ступицы сохраняется постоянным. При этом наблюдают за отклонением гальванометра 6, которое увеличится в месте неплотного соприкосновения внутренней поверхности ступицы с осью. Понятно, что аналогичный эффект получится и при наличии повреждения в толще самой оси, однако и в том и в другом случае изменение отклонения прибора будет сигнализировать о неисправности в подступичной части колесной пары.

Предмет изобретения.

Способ обнаружения неплотностей в местах посадки колесных втулок на оси железнодорожного подвижного состава, основанный на пропускании по исследуемой оси токов большой силы, отличающийся тем, что помощью игольчатых электродов измеряют изменение падения напряжения по окружности оси в зоне, непосредственно прилегающей к втулке колеса, с целью определения места неплотного прилегания втулки поискажению силовых линий тока на поверхности оси в результате изменений шунтирующего влияния втулкн на протекающие в оси токи.