RU2437090C1 - Method of assessing state of railway track - Google Patents

Method of assessing state of railway track Download PDF

Info

Publication number
RU2437090C1
RU2437090C1 RU2010139789/28A RU2010139789A RU2437090C1 RU 2437090 C1 RU2437090 C1 RU 2437090C1 RU 2010139789/28 A RU2010139789/28 A RU 2010139789/28A RU 2010139789 A RU2010139789 A RU 2010139789A RU 2437090 C1 RU2437090 C1 RU 2437090C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
railway
acoustic emission
transducers
sections
acoustic
Prior art date
Application number
RU2010139789/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Семашко (RU)
Николай Александрович Семашко
Валерий Викторович Васин (RU)
Валерий Викторович Васин
Евгений Николаевич Емельянов (RU)
Евгений Николаевич Емельянов
Александр Викторович Конаков (RU)
Александр Викторович Конаков
Валерий Сергеевич Фадеев (RU)
Валерий Сергеевич Фадеев
Юрий Леонидович Чигрин (RU)
Юрий Леонидович Чигрин
Олег Викторович Штанов (RU)
Олег Викторович Штанов
Юрий Васильевич Ободовский (RU)
Юрий Васильевич Ободовский
Николай Михайлович Паладин (RU)
Николай Михайлович Паладин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии"
Priority to RU2010139789/28A priority Critical patent/RU2437090C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2437090C1 publication Critical patent/RU2437090C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: acoustic emission signal parameters are received, recorded and assessed during movement of a railway wagon bogie. The acoustic signals are digitised. The spectrum of the acoustic signals is analysed and said signals are processed. Transducers of acoustic emission system SDS1008 are mounted on clean fixed elements of the wagon bogie, which does not have wearing on the whole or on its separate components and is the "reference", on the "right" and "left" side with two on each side. The acoustic emission transducers are connected to preamplifiers lying near the transducers. The preamplifiers are connected to the system unit of the SDS1008 system and a portable computer. The railway wagon bogie is moved at different speeds and modes with different degree of loading the wagon on circular and straight railway sections which are "reference sections", having standard generalised indicators of the state of the track. Spectral parameters of the acoustic emission from the acoustic emission transducers are recorded. The obtained data are considered "reference" for each section of the railway track. The wagon with the "reference bogie" is moved on the railway tracks under analysis. Spectral parameters of the acoustic emission on the analysed sections of the railway track are recorded. The obtained data are analysed and compared with "reference" data and the state of the railway track is determined from the analysis and comparison results.
EFFECT: possibility of fast and reliable assessment of the state of the railway track.
7 cl

Description

Изобретение относится к неразрушающему методу контроляThe invention relates to a non-destructive testing method

железнодорожного пути.railway track.

Известна универсальная акустико-эмиссионная (АЭ) система диагностирования состояния (СДС1008) для регистрации и измерения параметров акустической эмиссии (www.sds.ru).The well-known universal acoustic emission (AE) system for diagnosing the state (SDS1008) for recording and measuring the parameters of acoustic emission (www.sds.ru).

АЭ система СДС1008 - это аппаратно-программный комплекс для регистрации, обработки, измерения и анализа параметров АЭ сигналов при проведении научных исследований, а также технической диагностики промышленных объектов акустико-эмиссионным методом неразрушающего контроля (НК).AED system SDS1008 is a hardware-software complex for recording, processing, measuring and analyzing AE signal parameters during scientific research, as well as technical diagnostics of industrial facilities by the acoustic emission method of non-destructive testing (NDT).

АЭ система СДС1008 включает в себя системный блок и персональный компьютер (PC) с программным обеспечением (ПО «Maestro»), посредством которого осуществляется управление системой, а также регистрация, обработка, анализ и графическое отображение всей поступающей информации об испытуемом объекте.AE system SDS1008 includes a system unit and a personal computer (PC) with software (Maestro software), through which the system is controlled, as well as registration, processing, analysis and graphical display of all incoming information about the test object.

АЭ система СДС1008 построена по принципу параллельной многоканальной цифровой регистрации параметров АЭ сигналов. Каналы регистрации АЭ сигналов включают:AE system SDS1008 is built on the principle of parallel multi-channel digital registration of AE signal parameters. AE signal acquisition channels include:

- преобразователь (датчик) АЭ сигналов;- AE signal converter (sensor);

- предварительный усилитель АЭ сигналов;- pre-amplifier of AE signals;

- блок цифровой регистрации АЭ сигналов.- AE digital signal recording unit.

Программное обеспечение системы СДС1008 позволяет отображать комплекс параметров АЭ испытаний в реальном времени, а также обеспечивает широкие возможности для последующей обработки полученной информации в режиме «последующего анализа».The software of the SDS1008 system allows you to display a set of parameters of AE tests in real time, and also provides ample opportunities for subsequent processing of the received information in the "subsequent analysis" mode.

Применение метода акустической эмиссии для диагностики отдельных элементов подвижного состава известно (RU №2267122, RU №2337030). В данных технических решениях используются аппаратно-программные комплексы для регистрации, обработки, измерения и анализа параметров сигналов АЭ, адаптированных для конкретных целей.The use of the acoustic emission method for the diagnosis of individual elements of rolling stock is known (RU No. 2267122, RU No. 2337030). These technical solutions use hardware and software systems for recording, processing, measuring and analyzing parameters of AE signals adapted for specific purposes.

Существует множество компьютеризированных методов диагностики железнодорожного пути, направленных на оперативный поиск и устранение отдельных неисправностей. Отдельно нормируются и контролируются геометрические параметры, отдельно дефекты рельсов, отдельно состояние земляного полотна и т.д. (RU 2394714, RU 67049).There are many computerized methods for diagnosing the railway track, aimed at the rapid search and elimination of individual malfunctions. Separately normalized and controlled geometric parameters, separately rail defects, separately the condition of the subgrade, etc. (RU 2394714, RU 67049).

В настоящее время на сети российских железных дорог применяется балльная оценка пути. Согласно инструкции ЦП-515 (Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов. МПС 14.10.1997) состояние отрезка пути определяется по его качественной оценке. Километр оценивается по количеству и степени обнаруженных на нем отступлений.At present, a network of Russian railways uses a point estimate of the track. According to the instruction CP-515 (Instructions for deciphering tapes and assessing the state of the rail gauge according to the testimony of the TsNII-2 track car and measures to ensure the safety of train traffic. MPS 10/14/1997) the state of the track section is determined by its qualitative assessment. A kilometer is estimated by the number and degree of deviations found on it.

Похожие индексы качества пути применяется на дорогах многих стран. В основном, учитываются неровности в профиле, перекосы, изменение ширины колеи, положение пути по уровню, стрелы изгиба в плане. Все эти критерии оценивают отклонение пути от нормативного положения без учета влияния скорости состава и его загрузки.Similar road quality indices are used on the roads of many countries. Basically, irregularities in the profile, skews, changes in track gauge, track position along the level, and bending arrows in the plan are taken into account. All these criteria evaluate the deviation of the path from the normative position without taking into account the influence of the composition speed and its loading.

Современные средства оценки состояния железнодорожного пути позволяют получать данные, пригодные для комплексного анализа всех параметров железнодорожного пути. Эти данные используются для исследования динамических свойств при движении вагона (состава) по железной дороге, они являются необходимыми и наиболее важными на этапе проектирования новых образцов вагонов, модификации старых или исследования нестандартных ситуаций, таких, как сход железнодорожного состава.Modern means of assessing the condition of the railway track allow you to obtain data suitable for a comprehensive analysis of all parameters of the railway track. These data are used to study the dynamic properties of a wagon (train) moving along the railroad, they are necessary and most important at the stage of designing new wagon models, modifying old ones or studying non-standard situations, such as train roll-offs.

Сложность динамического анализа заключается в невозможности точного аналитического исследования даже простых механических систем, поскольку динамика, как правило, описывается системами дифференциальных уравнений, в общем случае нелинейных, решение которых в явном виде получить невозможно, само составление уравнений движения механических систем с большим числом степеней свободы может оказаться очень непростой процедурой. Это связано с ростом сложности выражений для кинематических величин, определяющих положение, скорости и ускорения тел, входящих в систему, при увеличении длины кинематических цепей. Такие исследования проводятся в Брянском государственном техническом университете группой ученых под руководством Погорелова Д.Ю. (www.umlab.ru).The complexity of dynamic analysis lies in the impossibility of an accurate analytical study of even simple mechanical systems, since dynamics is usually described by systems of differential equations, generally non-linear, which cannot be explicitly solved, the very compilation of equations of motion of mechanical systems with a large number of degrees of freedom can to be a very difficult procedure. This is due to the increasing complexity of the expressions for kinematic quantities that determine the position, velocity and acceleration of bodies included in the system, with an increase in the length of the kinematic chains. Such studies are carried out at the Bryansk State Technical University by a group of scientists led by D. Pogorelov. (www.umlab.ru).

Достоверность любой математической модели определяется количеством учитываемых факторов, в данном случае дефектов рельсов, перечень которых известен (Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути / Транспорт: 2000). Следует заметить, что учет в программе только отдельных дефектов без учета их совместного влияния на условия движения вагона не достаточно. Так, при наличии одновременно таких дефектов, как боковой износ более 10 мм (дефект №44) и смятие головки рельса из-за неравномерного износа металла в месте стыка (различные механические свойства) (дефект №46) (копия листа из «Инструкции…» с данными дефектами прилагается) может создать ситуацию, опасную для безопасности движения. При движении колеса по рельсу, имеющему данные дефекты, при прохождении дефекта №46 происходит накатывание гребня колеса на головку рельса. Данное сочетание неисправностей железнодорожного пути не учитывается ни в одном нормативном документе и не может быть заложено в программу исследований. Это не единственный пример неисправностей, сочетание которых может повлечь за собой сход состава и при этом они никак не нормируются.The reliability of any mathematical model is determined by the number of factors taken into account, in this case, rail defects, the list of which is known (Instructions for the current content of the railway / Transport: 2000). It should be noted that the inclusion of only individual defects in the program without taking into account their combined influence on the conditions of movement of the car is not enough. So, if there are simultaneously defects such as lateral wear of more than 10 mm (defect No. 44) and collapse of the rail head due to uneven metal wear at the junction (various mechanical properties) (defect No. 46) (copy of a sheet from the “Instruction ...” attached with these defects) may create a situation dangerous to traffic safety. When the wheel moves along a rail with these defects, when defect No. 46 passes, the wheel flange rolls onto the rail head. This combination of railway track failures is not taken into account in any regulatory document and cannot be included in the research program. This is not the only example of malfunctions, the combination of which can lead to a gathering of the composition and at the same time they are not standardized in any way.

Для повышения безопасности движения необходимо оценить действие как можно больших факторов (оптимально всех), влияющих на движение состава, что практически невозможно ни в одной теоретической модели. Поэтому проведение натурных исследований рельсового пути является задачей актуальной, но этот процесс не должен быть дорогим, а полученная информация должна обладать высокой информативностью и достоверностью.To increase traffic safety, it is necessary to evaluate the effect of as large factors as possible (optimally all) affecting the movement of the train, which is practically impossible in any theoretical model. Therefore, conducting field studies of the rail track is an urgent task, but this process should not be expensive, and the information received should be highly informative and reliable.

Вовремя принятое решение о необходимости проведения ремонта пути или замены рельсов железнодорожного пути может принести значительную экономию средств, сделать движение более безопасным, особенно это актуально на участках, предназначенных для движения пассажирских вагонов и при перемещении крупногабаритных и взрывоопасных материалов.The timely decision on the need to repair the track or replace the rails of the railway track can bring significant savings, make traffic safer, especially true in areas designed for the movement of passenger cars and when moving bulky and explosive materials.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ диагностирования конструкций (RU №2240551, МПК 6 G01N 29/14), включающий прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии в момент нагружения мостовой металлической конструкции, например, проходящим поездом, оцифровку акустических сигналов, вычисление по ней спектра акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, регистрацию времени прихода акустических сигналов и вычисление по нему координат развивающихся дефектов, при этом одновременно с регистрацией сигналов с акустических преобразователей осуществляют регистрацию динамической деформации, а регистрацию основных параметров акустических сигналов, координат развивающихся дефектов и их спектральных характеристик осуществляют в момент достижения максимума механических деформаций конструкции.Closest to the proposed solution is a method for diagnosing structures (RU No. 2240551, IPC 6 G01N 29/14), which includes receiving, recording and evaluating parameters of acoustic emission signals at the moment of loading a metal bridge structure, for example, by a passing train, digitizing acoustic signals, calculating by spectrum of acoustic signals, their preliminary processing, noise filtering, recording the time of arrival of acoustic signals and calculating the coordinates of developing defects from it, while simultaneously by wasting signals from acoustic transducers, dynamic deformation is recorded, and the main parameters of acoustic signals, the coordinates of developing defects and their spectral characteristics are recorded at the time the maximum mechanical deformation of the structure is reached.

К достоинству данного способа следует отнести то, что параметры сигналов акустической эмиссии об исследуемом объекте получают при нагружении объекта реальными нагрузками (прохождение поезда) в реальном режиме времени, что позволяет судить о полученных результатах, как более достоверных.The advantage of this method should include the fact that the parameters of acoustic emission signals about the object under study are obtained when the object is loaded with real loads (train passage) in real time, which allows us to judge the results as more reliable.

К недостаткам данного способа следует отнести ограниченность применения известного способа, которое не позволяет оценить степень износа и определить группу годности рельсов железнодорожного пути.The disadvantages of this method include the limited application of the known method, which does not allow to assess the degree of wear and determine the shelf life of the rails of the railway track.

При разработке заявляемого способа оценки состояния железнодорожного пути была поставлена задача повышения безопасности движения подвижного железнодорожного состава.When developing the proposed method for assessing the condition of the railway track, the task was to increase the safety of rolling stock.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в возможности получения быстрой и достоверной оценки состояния рельсового пути, что позволяет принять своевременные меры о необходимости ремонта или замены части рельсового пути, а также о возможности использования железнодорожного пути для перемещения крупногабаритных или взрывоопасных грузов.In the process of solving this problem, a technical result is achieved, consisting in the possibility of obtaining a quick and reliable assessment of the condition of the rail track, which allows you to take timely measures about the need to repair or replace part of the rail track, as well as the possibility of using the railway track to move bulky or explosive loads.

Технический результат заявляемого изобретения достигается способом оценки состояния железнодорожного пути, включающем прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии во время движения тележки железнодорожного вагона, проведение оцифровки акустических сигналов, анализ спектра акустических сигналов, их обработку, при этом преобразователи акустической эмиссии системы СДС1008 устанавливают на предварительно зачищенные неподвижные элементы вагонной тележки, не имеющей износа в целом или ее отдельных узлов и являющейся «эталонной», с «правой» и «левой» стороны, по два с каждой стороны, подключают преобразователи акустической эмиссии к предварительным усилителям, которые располагают рядом с преобразователями, подключают предварительные усилители к системному блоку системы СДС1008 и портативному компьютеру, прогоняют тележку железнодорожного вагона на различных скоростях и режимах движения с различной степенью загрузки вагона по кольцевому и прямолинейному железнодорожным участкам, являющимся «эталонными участками», имеющими нормативные обобщенные показатели состояния рельсовой колеи, регистрируют спектральные параметры акустической эмиссии от преобразователей акустической эмиссии, полученные данные считают «эталонными» для каждого участка рельсового пути, затем вагон с «эталонной тележкой» прогоняют по исследуемым железнодорожным путям, регистрируют спектральные параметры акустической эмиссии на исследуемых участках железнодорожного пути, анализируют и сравнивают полученные данные с «эталонными», по результатам анализа и сравнения оценивают состояние железнодорожного пути. Кроме этого, в качестве элемента тележки железнодорожного вагона принимают корпус колесной буксы, преобразователи акустической эмиссии прижимают к корпусу колесной буксы с помощью магнитных держателей через акустическую смазку, питание системы СДС1008 и портативного компьютера осуществляют от отдельного источника, состоящего из аккумулятора преобразователя, движение подвижного состава проводят на скорости 40, 60 и 80 км/час, а также на режиме разгона и режиме торможения, «эталонными участками» выбирают участки, имеющие рельсы первой группы, системный блок системы СДС1008 и портативный компьютер, располагают в отдельной кабине на подвижном составе.The technical result of the claimed invention is achieved by a method of assessing the condition of a railway track, including receiving, recording and evaluating parameters of acoustic emission signals during the movement of a railway carriage car, digitizing acoustic signals, analyzing the spectrum of acoustic signals, processing them, while the acoustic emission transducers of the SDS1008 system are installed on pre-cleaned stationary elements of the wagon, which does not have wear in general or its individual components and is On the other hand, on the “right” and “left” sides, two on each side, connect the acoustic emission transducers to the preliminary amplifiers, which are located next to the converters, connect the preliminary amplifiers to the SDS1008 system unit and a laptop computer, drive the railway carriage a wagon at various speeds and driving conditions with varying degrees of wagon loading along circular and straight rail sections, which are “reference sections” that have regulatory general these indicators of the state of the rail gauge, record the spectral parameters of acoustic emission from the acoustic emission transducers, the obtained data are considered “reference” for each section of the rail track, then the car with the “reference trolley” is driven along the studied railway tracks, the spectral parameters of acoustic emission are recorded on the studied sections of the railway ways, analyze and compare the data obtained with the "reference", according to the results of analysis and comparison, assess the condition of the railway th path. In addition, a wheel axle box body is adopted as an element of a railway carriage carriage, acoustic emission transducers are pressed against the wheel axle body using magnetic holders through acoustic grease, the SDS1008 system and a laptop computer are powered from a separate source consisting of a converter battery, the rolling stock is moved at speeds of 40, 60 and 80 km / h, as well as in acceleration mode and braking mode, “reference sections” select sections having rails of the first group s, the system unit SDS1008 system and a laptop computer in a private cabin on the rolling stock.

Достаточным условием для суждения, что железнодорожному пути необходим ремонт или замена отдельных участков пути, является превышение параметров акустической эмиссии, полученных с исследуемого участка, над параметрами акустической эмиссии, считающиеся «эталонными», более чем в два раза.A sufficient condition for the judgment that the railway track needs repair or replacement of individual sections of the track is the excess of the acoustic emission parameters obtained from the studied section over the acoustic emission parameters, which are considered to be “reference”, by more than two times.

Условием пригодности участка железнодорожного пути для перевоза крупногабаритных и взрывоопасных грузов является примерное равенство параметров акустической эмиссии, полученных с «правой» и «левой» стороны, и отсутствие превышения над параметрами АЭ, полученных с «левой» и «правой» стороны, полученных при движении вагона по исследуемому участку, над параметрами АЭ, считающимися «эталонными», не более чем на 20-40%. Способ осуществлялся следующим образом. На вагонные тележки крепятся широкополосные преобразователи (датчики) акустической эмиссии (ПАЭ) GT300 с полосой регистрации 50-1000 кГц. Преобразователи АЭ сигнала GT300 выполнены на основе пьезокерамического элемента и имеют коррозионно-стойкий корпус из титанового сплава, плоскую керамическую рабочую поверхность и кабельный вывод со специальным разъемом (тип SMA) для подключения к усилителю АЭ. На «правой» и «левой» буксах вагонной тележки устанавливаются по два преобразователя АЭ. Металлическую поверхность колесной буксы предварительно шлифуют для обеспечения надежного акустического контакта с ПАЭ которые прижимаются к поверхности буксы с помощью магнитных держателей через специальную акустическую смазку. ПАЭ подключаются к предварительным усилителям, которые располагают в непосредственной близости к ПАЭ.The condition for the suitability of a section of a railway track for the transportation of bulky and explosive cargo is the approximate equality of the acoustic emission parameters obtained from the “right” and “left” sides, and the excess of the AE parameters obtained from the “left” and “right” sides obtained during movement the wagon in the study area, above the AE parameters, considered "reference", by no more than 20-40%. The method was carried out as follows. The broadband transducers (sensors) of acoustic emission (PAE) GT300 with a registration bandwidth of 50-1000 kHz are mounted on carriage bogies. GT300 AE signal converters are based on a piezoceramic element and have a corrosion-resistant titanium alloy housing, a flat ceramic work surface and a cable outlet with a special connector (type SMA) for connecting to an AE amplifier. Two AE transducers are installed on the “right” and “left” axle boxes of the carriage carriage. The metal surface of the wheel axle box is pre-polished to ensure reliable acoustic contact with PAE which are pressed to the surface of the axle box using magnetic holders through a special acoustic lubricant. PAEs are connected to preamplifiers that are located in close proximity to PAEs.

ПАЭ подключаются к системному блоку СДС1008 с помощью ВЧ-кабелей РК50. По ВЧ-кабельным линиям обеспечивается электропитание усилителей, и передача высокочастотных сигналов АЭ. Измерительный комплекс (системный блок и портативный компьютер) располагаются в задней кабине электровоза. Электропитание измерительного комплекса осуществляется от автономного источника, состоящего из аккумулятора (12V, 55Ah) и преобразователя (+12V-220V) ASTRA.PAEs are connected to the SDS1008 system unit using RK50 RF cables. The high-frequency cable lines provide power to the amplifiers and the transmission of high-frequency AE signals. The measuring complex (system unit and laptop) are located in the rear cab of the electric locomotive. The power supply of the measuring complex is carried out from an autonomous source consisting of a battery (12V, 55Ah) and an ASTRA converter (+ 12V-220V).

В качестве контрольного элемента была выбрана передняя пара корпусов колесной буксы вагонной тележки железнодорожного вагона. Испытательный поезд состоял из электровоза и одного грузового вагона, степень износа вагонной тележки, которой в целом и ее отдельных узлов были в норме. Железнодорожный (грузовой) вагон был частично загружен металлическими слитками. «Эталонная» база данных формируется по параметрам АЭ, полученным на участках железнодорожного пути, являющихся «эталонными участками», имеющими нормативные обобщенные показатели состояния рельсовой колеи и рельсы первой группы годности.As a control element, the front pair of the wheel axle housings of the railway carriage wagon trolley was selected. The test train consisted of an electric locomotive and one freight wagon, the degree of wear of the wagon, which in general and its individual components were normal. The railway (freight) car was partially loaded with metal ingots. The “reference” database is formed by the AE parameters obtained on sections of the railway track, which are “reference sections” with standard generalized indicators of the state of the rail track and rails of the first validity group.

В соответствии с предлагаемым способом оценки состояния железнодорожного пути испытания проводятся на различных режимах движения поезда:In accordance with the proposed method for assessing the condition of the railway track, tests are carried out on various modes of train movement:

- равномерное движение по испытательному кругу при скорости движения 40, 60, 80 км/час;- uniform movement on the test circle at a speed of 40, 60, 80 km / h;

- равномерное движение по прямолинейному участку при скорости движения 40, 60, 80 км/час;- uniform movement along a straight section at a speed of 40, 60, 80 km / h;

- ускоренное движение по кругу и прямолинейному участку;- accelerated movement in a circle and rectilinear section;

- движение по кругу и прямолинейному участку с торможением.- movement in a circle and a straight section with braking.

Банк данных «эталонных» значений формируется в виде графиков, гистограмм, числовых значений параметров АЭ.Databank of “reference” values is formed in the form of graphs, histograms, numerical values of AE parameters.

В таблице приведены часть результатов «эталонных» («Эт») числовых значений параметров АЭ и часть результатов, полученные при исследовании (Иссл) прямолинейного участка железнодорожного пути, полученных при движения поезда на скорости 60 км/час, регистрация АЭ проводилась в течении 2-х минут.The table shows a part of the results of the “reference” (“Et”) numerical values of the AE parameters and a part of the results obtained during the study (Isl) of the straight section of the railway track obtained when the train was moving at a speed of 60 km / h, the AE was recorded for 2- x minutes.

ТаблицаTable Параметры АЭAE parameters Всего событийTotal events ИзменениеChange ИзменениеChange ИзменениеChange ИзменениеChange энергия (дБ) в диапазоне частот 0-50 кГцenergy (dB) in the frequency range 0-50 kHz энергия (дБ) в диапазоне частот 51-300 кГцenergy (dB) in the frequency range 51-300 kHz энергия (дБ) в диапазоне частот 301-600 кГцenergy (dB) in the frequency range 301-600 kHz энергия (дБ) в диапазоне частот 601-1200 кГцenergy (dB) in the frequency range 601-1200 kHz Место установки датчикаSensor Installation Location «Эт»"Et" ИсслIsl «Эт»"Et" ИсслIsl «Эт»"Et" ИсслIsl «Эт»"Et" ИсслIsl «Эт»"Et" ИсслIsl «Левая» / «Правая» букса, движение колеса по «эталонному участку»“Left” / “Right” axlebox, wheel movement along the “reference section” 4400/
4300
4400 /
4300
12-20/
18-22
12-20 /
18-22
34-47/
37-55
34-47 /
37-55
29-32/
32-42
29-32 /
32-42
15-25/
22-25
15-25 /
22-25
«Левая» / «Правая» букса, движение по исследуемому участку“Left” / “Right” axlebox, movement along the studied area 9200/
8400
9200 /
8400
25-32/
30-52
25-32 /
30-52
50-60/
47-75
50-60 /
47-75
37-50/
42-67
37-50 /
42-67
28-32/
35-47
28-32 /
35-47

Характер распределения амплитудного и энергетического спектров свидетельствует об устойчивом различии параметров АЭ, полученных на различных участках железной дороги. «Эталонные» значения параметров АЭ характеризуются меньшим разбросом энергии в различных диапазонах частот в сравнении со значениями, полученными на исследуемом участке. Это свидетельствует о том, что состояние исследуемого участка железной дороги значительно хуже, чем «эталонного участка».The nature of the distribution of the amplitude and energy spectra indicates a steady difference in the AE parameters obtained in different sections of the railway. The “reference” values of the AE parameters are characterized by a smaller spread of energy in different frequency ranges in comparison with the values obtained in the studied area. This indicates that the condition of the investigated section of the railway is much worse than the "reference section".

Различный характер поведения «левого» и «правого» колеса колесной пары, на «эталонном» и исследуемом участках, вызван различной степенью износа рельсовых ветвей.The different behavior of the “left” and “right” wheelset wheels in the “reference” and studied sections is caused by the varying degree of wear of the rail branches.

Проведенный анализ параметров АЭ полученных с исследуемого участка и анализ их, и сравнение с «эталонными» параметрами позволили сделать вывод о том, что состояние исследуемого участка железной дороги, не достигла своего критического значения. Однако данный участок не следует использовать для перевоза крупногабаритных и взрывоопасных грузов.The analysis of the AE parameters obtained from the studied section and their analysis, and comparison with the “reference” parameters led to the conclusion that the state of the studied section of the railway did not reach its critical value. However, this section should not be used for the transport of bulky and explosive cargo.

Предлагаемый способ оценки состояния железнодорожного пути позволяет получить достоверную и достоверную информацию, что бы принять решения о необходимости проведении ремонта или замене участка пути.The proposed method for assessing the condition of the railway track allows you to obtain reliable and reliable information to make decisions about the need for repair or replacement of the track section.

Дальнейшее развитие методических, аппаратных, программных средств АЭ контроля позволит повысить эффективность способа контроля состояния железнодорожного пути, что обеспечит повышение надежности и безопасности движения железнодорожного состава.Further development of methodological, hardware, software tools for AE monitoring will increase the efficiency of the method for monitoring the state of the railway track, which will increase the reliability and safety of the train.

Claims (7)

1. Способ оценки состояния железнодорожного пути, включающий прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии во время движения тележки железнодорожного вагона, проведение оцифровки акустических сигналов, анализ спектра акустических сигналов, их обработку, отличающийся тем, что преобразователи акустической эмиссии системы СДС1008 устанавливают на предварительно зачищенные неподвижные элементы вагонной тележки, не имеющей износа в целом или ее отдельных узлов и являющейся «эталонной», с «правой» и «левой» стороны по два с каждой стороны, подключают преобразователи акустической эмиссии к предварительным усилителям, которые располагают рядом с преобразователями, подключают предварительные усилители к системному блоку системы СДС1008 и портативному компьютеру, прогоняют тележку железнодорожного вагона на различных скоростях и режимах движения с различной степенью загрузки вагона по кольцевому и прямолинейному железнодорожным участкам, являющимися «эталонными участками», имеющие нормативные обобщенные показатели состояния рельсовой колеи, регистрируют спектральные параметры акустической эмиссии от преобразователей акустической эмиссии, полученные данные считают «эталонными» для каждого участка рельсового пути, затем вагон с «эталонной тележкой» прогоняют по исследуемым железнодорожным путям, регистрируют спектральные параметры акустической эмиссии на исследуемых участках железнодорожного пути, анализируют и сравнивают полученные данные с «эталонными», по результатам анализа и сравнения оценивают состояние железнодорожного пути.1. A method for assessing the condition of a railway track, including receiving, recording and evaluating parameters of acoustic emission signals during the movement of a railway carriage carriage, digitizing acoustic signals, analyzing the spectrum of acoustic signals, processing them, characterized in that the acoustic emission transducers of the SDS1008 system are pre-installed stripped stationary elements of the wagon trolley, which does not have wear on the whole or its individual components and is the “reference”, on the “right” and “left” sides two on each side, connect the acoustic emission transducers to the pre-amplifiers, which are located next to the transducers, connect the pre-amplifiers to the system unit of the SDS1008 system and a laptop computer, drive the railway carriage trolley at different speeds and driving modes with different degrees of car load on the ring and rectilinear railway sections, which are “reference sections”, with regulatory generalized indicators of the state of the rail gauge, reg The spectral parameters of acoustic emission from the acoustic emission transducers are measured, the obtained data are considered “reference” for each section of the rail track, then the car with the “reference trolley” is driven along the studied railway tracks, the spectral parameters of acoustic emission are recorded on the studied sections of the railway, analyzed and compared data with "reference", according to the results of analysis and comparison, assess the condition of the railway. 2. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что в качестве элемента тележки железнодорожного вагона принимают корпус колесной буксы.2. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the body of the axle box is adopted as an element of the carriage of a railway carriage. 3. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что преобразователи акустической эмиссии прижимают к корпусу колесной буксы с помощью магнитных держателей через акустическую смазку.3. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the acoustic emission transducers are pressed against the wheel axle housing using magnetic holders through acoustic grease. 4. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что питание системы СДС1008 и портативного компьютера осуществляют от отдельного источника, состоящего из аккумулятора преобразователя.4. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the power supply system SDS1008 and a laptop computer is carried out from a separate source consisting of a converter battery. 5. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что движение подвижного состава проводят на скорости 40, 60 и 80 км/ч, а также на режиме разгона и режиме торможения.5. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the movement of the rolling stock is carried out at a speed of 40, 60 and 80 km / h, as well as in acceleration mode and braking mode. 6. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что «эталонными участками» выбирают участки имеющие рельсы первой группы.6. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the "reference sections" select sections having rails of the first group. 7. Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что системный блок системы СДС1008 и портативный компьютер располагают в отдельной кабине на подвижном составе. 7. The evaluation method according to claim 1, characterized in that the system unit of the SDS1008 system and a laptop computer are located in a separate cabin on a rolling stock.
RU2010139789/28A 2010-09-28 2010-09-28 Method of assessing state of railway track RU2437090C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139789/28A RU2437090C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Method of assessing state of railway track

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139789/28A RU2437090C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Method of assessing state of railway track

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2437090C1 true RU2437090C1 (en) 2011-12-20

Family

ID=45404438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010139789/28A RU2437090C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Method of assessing state of railway track

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2437090C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569487C1 (en) * 2014-09-19 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) Method of adaptive generation of unified global system of 3d coordinates directly on ellipsoid
RU2678521C2 (en) * 2017-03-16 2019-01-29 Денис Владимирович Федоров Method for definition of geometric parameters of railway joints
RU2717683C1 (en) * 2019-08-13 2020-03-25 Денис Владимирович Федоров Method of determining local defects of rails rolling surface
CN115881079A (en) * 2023-02-16 2023-03-31 山东铁路投资控股集团有限公司 Noise early warning method, system, equipment and storage medium in railway track construction

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569487C1 (en) * 2014-09-19 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) Method of adaptive generation of unified global system of 3d coordinates directly on ellipsoid
RU2678521C2 (en) * 2017-03-16 2019-01-29 Денис Владимирович Федоров Method for definition of geometric parameters of railway joints
RU2717683C1 (en) * 2019-08-13 2020-03-25 Денис Владимирович Федоров Method of determining local defects of rails rolling surface
CN115881079A (en) * 2023-02-16 2023-03-31 山东铁路投资控股集团有限公司 Noise early warning method, system, equipment and storage medium in railway track construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Falamarzi et al. A review on existing sensors and devices for inspecting railway infrastructure
Bocciolone et al. A measurement system for quick rail inspection and effective track maintenance strategy
AU2013286358B2 (en) Method and device for inspecting railway wheels
Tanaka et al. Application of axle-box acceleration to track condition monitoring for rail corrugation management
RU2437090C1 (en) Method of assessing state of railway track
CN113276905B (en) Identification method and measurement method for distinguishing track corrugation and wheel polygon abrasion
US20220017129A1 (en) Onboard Railway Health Monitoring
Anastasopoulos et al. Acoustic emission on-line inspection of rail wheels
Kundu et al. A review on condition monitoring technologies for railway rolling stock
RU2667808C1 (en) Method of acoustic-emission diagnostics of critical parts of freight-car trucks at operation
Bollas et al. ACOUSTIC EMISSION INSPECTION OF RAIL WHEELS.
Shaikh et al. State-of-the-art wayside condition monitoring systems for railway wheels: A comprehensive review
RU89053U1 (en) THE SYSTEM OF EARLY DIAGNOSTICS OF BEARING BEARINGS BEARING UNITS OF WHEEL PAIRS OF MOVING TRAIN "ACOUSTIC SYSTEM PACK"
RU2428341C1 (en) System of complex diagnostic control over train rolling stock components
RU2535246C1 (en) Diagnostics of cracks availability in rolling stock bogie running gear
RU2437091C1 (en) Method of assessing degree of wear of railway wagon bogie
RU2466047C2 (en) Method of diagnosing roll surfaces of railway and metro rolling stock axle boxes
Tsunashima et al. Condition monitoring of railway track and driver using in-service vehicle
Alten et al. Detecting and classifying rail corrugation based on axle bearing vibration
RU2578620C1 (en) Automated diagnostic system for monitoring technical state of suspension elements of railway facilities
Grassie Measurement of long wavelength irregularities on rails
Papaelias et al. Advanced wayside condition monitoring of rolling stock wheelsets
Liu et al. Performance-based track geometry and the track geometry interaction map
RU2663767C2 (en) Robotic means for control of technical condition of freight cars
Müller et al. Definition of wheel maintenance measures for reducing ground vibration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170929