RU2085936C1 - Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов - Google Patents
Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085936C1 RU2085936C1 RU93007651A RU93007651A RU2085936C1 RU 2085936 C1 RU2085936 C1 RU 2085936C1 RU 93007651 A RU93007651 A RU 93007651A RU 93007651 A RU93007651 A RU 93007651A RU 2085936 C1 RU2085936 C1 RU 2085936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- sole
- ultrasonic
- axis
- distance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Цель изобретения - обеспечение ультразвукового контроля подошвы рельсов по всему сечению при проведении сплошного контроля. На внутреннюю плоскость (относительно колеи) пера подошвы рельса устанавливают три совмещенных ультразвуковых преобразователя, направляя оси излучения по схеме: один преобразователь на кромку внутреннего пера, два преобразователя, работающий в тандеме, на кромку внешнего пера. Точки ввода ультразвука трех ультразвуковых преобразователей располагают на внутреннем пере подошвы рельса на заданном расстоянии от оси симметрии рельса. В рельс излучают преобразователями лучи поперечных ультразвуковых волн, принимают отраженные дефектом ультразвуковые волны в той же точке, измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют качество рельса. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля рельсов ультразвуковым (УЗ) методом и может быть использовано для обнаружения дефектов в подошве рельсов, уложенных в путь, а также на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта и метрополитена.
Известен способ УЗ контроля подошвы рельсов [1] заключающийся в том, что УЗ луч поперечных волн излучают в рельс с поверхности катания головки, принимают в той же точке отраженные дефектом поперечные УЗ волны, измеряют амплитуду принятых волн и по ней определяют качество рельса.
Недостатком этого способа является то, что выявляются только дефекты, достигающие зоны проекции шейки на подошву рельса.
Наиболее близким по технической сущности является способ УЗ контроля пера подошвы рельсов [2] заключающийся в том, что преобразователь, установленный в зоне радиусного перехода от шейки к подошве рельса, излучает УЗ луч поперечных волн. Луч УЗ волн направлен в угол противоположного от точки излучения пера подошвы под углом к оси симметрии рельса. В той же точке принимают отраженные дефектом УЗ поперечные волны, измеряют их параметры и по ним определяют качество рельса.
Наиболее существенными недостатками этого способа являются:
1) контроль производится не по всему сечению подошвы рельса;
2) место установки преобразователя криволинейная поверхность, что усложняет обеспечение надежного акустического контакта между преобразователем и контактной поверхностью рельсов.
1) контроль производится не по всему сечению подошвы рельса;
2) место установки преобразователя криволинейная поверхность, что усложняет обеспечение надежного акустического контакта между преобразователем и контактной поверхностью рельсов.
Техническим результатом изобретения является обеспечение ультразвукового контроля подошвы рельсов по всему сечению при проведении сплошного контроля.
Результат достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что с внутренней стороны относительно рельса во внешнее перо подошвы рельса излучают поперечные ультразвуковые волны под углом 45o к оси рельса и принимают отраженные ультразвуковые волны, по которым судят о дефектности рельса, принимают отраженные поперечные ультразвуковые волны в точке, расположенной от точки излучения вдоль рельса на расстоянии, равном полуширине подошвы рельса, дополнительно из третьей точки, расположенной на одной линии с первыми двумя, излучают и принимают под углом 45o к оси рельса поперечные ультразвуковые колебания во внутреннее перо подошвы рельса, а расстояние от точек излучения до оси симметрии рельса выбирают равным
где E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками;
C расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхностей подошвы до оси рельса.
где E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками;
C расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхностей подошвы до оси рельса.
Способ позволяет выявлять дефекты по всему сечению подошвы рельсов.
На фиг. 1 представлена акустическая схема УЗ контроля внешнего пера подошвы рельса; на фиг. 2 акустическая схема УЗ контроля внутреннего пера подошвы рельса; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1.
На схемах (фиг. 1-3) обозначены:
1 преобразователи для обнаружения дефектов во внешнем пере подошвы рельса;
2 преобразователь для обнаружения дефектов во внутреннем пере подошвы рельса;
3 рельс;
4 скрепление рельса типа "Метро";
5 оси УЗ лучей;
6 дефекты.
1 преобразователи для обнаружения дефектов во внешнем пере подошвы рельса;
2 преобразователь для обнаружения дефектов во внутреннем пере подошвы рельса;
3 рельс;
4 скрепление рельса типа "Метро";
5 оси УЗ лучей;
6 дефекты.
На фиг. 1-3 приняты обозначения:
α проекция угла ввода ультразвука в сталь на плоскость фигуры (a 70o);
g угол направления УЗ луча относительно продольной оси рельса (g 45o);
A расстояние между двумя точками ввода двух преобразователей.
α проекция угла ввода ультразвука в сталь на плоскость фигуры (a 70o);
g угол направления УЗ луча относительно продольной оси рельса (g 45o);
A расстояние между двумя точками ввода двух преобразователей.
На фиг. 4 приняты следующие обозначения:
В точка излучения и приема ультразвука;
С расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхностей подошвы до оси рельса;
D расстояние от точки излучения и приема до оси рельса;
E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками;
F расстояние подошвы рельса, закрытое рельсовыми подкладками (F 20 мм);
G максимальная ширина УЗ преобразователя.
В точка излучения и приема ультразвука;
С расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхностей подошвы до оси рельса;
D расстояние от точки излучения и приема до оси рельса;
E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками;
F расстояние подошвы рельса, закрытое рельсовыми подкладками (F 20 мм);
G максимальная ширина УЗ преобразователя.
Способ УЗ контроля подошвы рельсов заключается в следующем.
Акустическую схему УЗ контроля реализуют тремя наклонными УЗ преобразователями поперечной волны. Два преобразователя (фиг. 3, поз.1) образуют "тандем". Оси их ультразвуковых лучей развернуты под углом 45o к оси рельса в сторону внешнего пера подошвы. Расстояние между точками ввода ультразвука этих двух преобразователей (фиг. 3) равно В/2, что обеспечивает выявление дефектов по всему сечению внешнего пера подошвы рельса. Ось луча третьего преобразователя развернута в сторону внутреннего пера подошвы (g 45o).
Расстояние D от точки ввода преобразователей до оси симметрии (фиг. 4) выбирают из условия:
где D расстояние от точки излучения до оси рельса;
C расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхности подошвы до оси рельса;
E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками.
где D расстояние от точки излучения до оси рельса;
C расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхности подошвы до оси рельса;
E расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками.
Излучение УЗ колебаний осуществляют так, что лучи УЗ колебаний направлены в углы подошвы рельсов. Отраженные дефектом поперечные УЗ волны во внутреннем пере принимают УЗ преобразователем (фиг. 3, поз.3). УЗ поперечные волны, отраженные от дефектов во внешнем пере, принимают двумя преобразователями, работающими по схеме "тандем" (фиг. 3, поз.1). Параметры принятых УЗ волн, отраженных от дефектов, оценивают и по ним определяют качество рельса.
Способ УЗ контроля осуществляют следующим способом. Для осуществления акустической схемы контроля используют двухканальный дефектоскоп или два одноканальных дефектоскопа.
Настройку каналов дефектоскопа для контроля внутреннего и внешнего пера подошвы осуществляют следующим образом. К дефектоскопу подключают прямой преобразователь, устанавливают на эталонный образец ГСО-1 и по отраженному эхо-сигналу от отверстия 60 устанавливают длительность развертки 140 мкс для каждого из каналов. Используют преобразователи с углом ввода в сталь 70o и частотой ультразвука 2,5 МГц. Преобразователи устанавливают на предварительно смазанную контактной жидкостью поверхность внутреннего пера подошвы рельса. Точки ввода УЗ излучения располагают на расстоянии D от оси симметрии рельса, которое выбирают из условия D=(E-C)/2. Так как усталостные трещины (фиг. 3, поз. 6) в подошве рельса развиваются поперек его сечения, то оси УЗ лучей (фиг. 1 и 2, поз. 5) направляют под углом в стали γ 45o к продольной оси рельса. При контроле преобразователи перемещают по верхней плоскости внутреннего пера подошвы. При наличии в подошве рельса дефекта на экране дефектоскопа возникает эхо-сигнал, являющийся основанием для браковки.
При такой схеме контроля существует возможность проверять качество акустического контакта преобразователей по эхо-сигналу от шероховатости кромок перьев подошвы.
Claims (1)
- Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов, заключающийся в том, что с внутренней стороны относительно колеи рельсов во внешнее перо подошвы рельса излучают поперечные ультразвуковые волны под углом 45o к оси рельса и принимают отраженные ультразвуковые волны, по которым судят о дефектности рельса, отличающийся тем, что принимают отраженные поперечные ультразвуковые волны в точке, расположенной от точки излучения вдоль рельса на расстоянии, равном полуширине подошвы рельса, дополнительно из третьей точки, расположенной на одной линии с первыми двумя, излучают и принимают под углом 45o к длине рельса поперечные ультразвуковые колебания во внутреннее перо подошвы рельса, а расстояние от точек излучения до оси симметрии рельса выбирают равным (E C)/2, где Е расстояние от оси рельса до части рельса, закрытой рельсовыми подкладками, С расстояние от точки сопряжения криволинейной и плоской поверхностей подошвы до оси рельса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93007651A RU2085936C1 (ru) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93007651A RU2085936C1 (ru) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93007651A RU93007651A (ru) | 1995-07-20 |
RU2085936C1 true RU2085936C1 (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20136972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93007651A RU2085936C1 (ru) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2085936C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645818C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-02-28 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ ультразвукового контроля подошвы рельсов |
RU2668941C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-10-05 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ обнаружения дефектов в рельсах |
RU191658U1 (ru) * | 2019-05-24 | 2019-08-15 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Устройство для обнаружения дефектов в стыках рельсов |
-
1993
- 1993-02-08 RU RU93007651A patent/RU2085936C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гурвич А.К. и др. Неразрушающий контроль рельсов при их эксплуатации и ремонте. - М.: Транспорт, 1983, с.254. Авторское свидетельство СССР N 1732260, кл. G 01 N 29/10, 1992. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645818C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-02-28 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ ультразвукового контроля подошвы рельсов |
RU2668941C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-10-05 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Способ обнаружения дефектов в рельсах |
RU191658U1 (ru) * | 2019-05-24 | 2019-08-15 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Устройство для обнаружения дефектов в стыках рельсов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4700574A (en) | Ultrasonic detection method of the internal defects of a railroad track rail located in the sides of the head of said rail and device to carry it out | |
US7168322B2 (en) | Method for ultrasonic control of weld joints | |
US20060201253A1 (en) | System for non-contact interrogation of railroad axles using laser-based ultrasonic inspection | |
US8966984B2 (en) | Method and apparatus for the manual non-destructive testing of tubular axle shafts with variable internal and external radius profiles | |
RU2353924C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля подошвы рельса | |
US10705054B2 (en) | Method for ultrasonically inspecting an aluminothermically welded rail joint | |
RU2433397C1 (ru) | Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов | |
JP2001021542A (ja) | 溶接線横割れ欠陥長さ測定方法 | |
RU2085936C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля подошвы железнодорожных рельсов | |
RU2645818C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля подошвы рельсов | |
RU2184374C1 (ru) | Ультразвуковой способ контроля головки рельсов | |
RU2652511C1 (ru) | Способ ультразвукового обнаружения микротрещин на поверхности катания головки рельса | |
JPH11118771A (ja) | 板厚変化のある薄板の超音波探傷方法及び装置 | |
JP2009058238A (ja) | 欠陥検査方法および装置 | |
JP2003322643A (ja) | 溶接鋼管溶接部の品質検査方法 | |
SU1732260A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол пера подошвы железнодорожных рельсов | |
RU2060493C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля головки рельса | |
Kenderian et al. | Laser-air hybrid ultrasonic technique for dynamic railroad inspection applications | |
CN106323207A (zh) | 一种复合坯焊缝熔深检测装置和方法 | |
RU2662464C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля | |
RU198395U1 (ru) | Устройство для обнаружения дефектов в подошве железнодорожных рельсов и перьях подошвы | |
RU2816684C1 (ru) | Способ неразрушающего контроля полимерного композиционного материала в многослойных конструкциях | |
RU2299430C1 (ru) | Электромагнитно-акустический дефектоскоп для контроля железнодорожных рельсов | |
RU46587U1 (ru) | Акустический блок дефектоскопного устройства | |
RU2764571C1 (ru) | Ультразвуковой способ обнаружения и оценки сварных стыков рельсов при высокоскоростном контроле |