RU2466046C1 - Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame - Google Patents

Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame Download PDF

Info

Publication number
RU2466046C1
RU2466046C1 RU2011107866/11A RU2011107866A RU2466046C1 RU 2466046 C1 RU2466046 C1 RU 2466046C1 RU 2011107866/11 A RU2011107866/11 A RU 2011107866/11A RU 2011107866 A RU2011107866 A RU 2011107866A RU 2466046 C1 RU2466046 C1 RU 2466046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic emission
wheel
inner face
segment
rail head
Prior art date
Application number
RU2011107866/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011107866A (en
Inventor
Владимир Семенович Потапенко (RU)
Владимир Семенович Потапенко
Денис Владимирович Федоров (RU)
Денис Владимирович Федоров
Original Assignee
Владимир Семенович Потапенко
Денис Владимирович Федоров
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 Владимир Семенович Потапенко, Денис Владимирович Федоров filed Critical Владимир Семенович Потапенко
Priority to RU2011107866/11A priority Critical patent/RU2466046C1/en
Publication of RU2011107866A publication Critical patent/RU2011107866A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466046C1 publication Critical patent/RU2466046C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: proposed method consists in defining tolerable lengthwise and crosswise clearances in bogie frame axle box guides. In compliance with proposed method, at least, two acoustic emission transducers are mounted on whatever surface of left and right rails, except for rail head surface, along the axis perpendicular to track direction, at the distance between each other equal to mounted axle weaving section period L defined by the formula:
Figure 00000008
where n is roll surface slope; s is half the distance between roll circles, m; r is wheel diameter, m; π equals 3.14. Arc segment of mounted axle wheel flange interacting with rail head inner face is calculated by the following formula: p = π · d · N · Δt, where: P is arc segment in mm, N is mounted axle revolutions per second, Δt is time of burst of continuous acoustic emission signals with maximum amplitude in s, π equals 3.14, D is wheel diameter in mm. Calculated arc segment of contact (friction) of wheel flange with rain head inner face is compared to tolerable standard magnitude.
EFFECT: higher validity and safety.

Description

Изобретение может быть использовано для диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации, выражающейся в оценке предельных продольных и поперечных зазоров в буксовых направляющих рам тележек.The invention can be used to diagnose the position of wheelsets in the frame of the trolley of passenger and freight cars in operation, expressed in the assessment of the maximum longitudinal and transverse clearances in the axle boxes of the trolleys.

Известен способ бесконтактного измерения геометрических параметров колесных пар, заключающийся в лазерном бесконтактном контроле геометрии трехмерных объектов с помощью триангуляционных датчиков положения, см. Патент №2270120. Недостатком данного способа измерения является отсутствие возможности оценки предельных продольных и поперечных зазоров в буксовых направляющих рам тележек.A known method of non-contact measurement of the geometric parameters of wheel pairs, which consists in laser non-contact control of the geometry of three-dimensional objects using triangulation position sensors, see Patent No. 2270120. The disadvantage of this measurement method is the inability to assess the maximum longitudinal and transverse clearances in the axle boxes of the trolleys.

Цель изобретения - повышение достоверности диагностики положения колесных пар в раме тележки и предотвращения возникновения схода колесных пар с рельсов.The purpose of the invention is to increase the reliability of the diagnosis of the position of the wheel pairs in the frame of the trolley and to prevent the occurrence of the wheel pairs from rails.

Сущность способа заключается в измерении акустических сигналов акустической эмиссии на правом и левом рельсе железнодорожного пути во время прохождения подвижного состава в заданной полосе частот от 30 кГц до 300 кГц в равные, последовательные промежутки времени.The essence of the method is to measure the acoustic signals of acoustic emission on the right and left rail of the railway track during the passage of rolling stock in a given frequency band from 30 kHz to 300 kHz at equal, consecutive time intervals.

Данный способ диагностики подшипников отличается от способа диагностики (патент №2270120) тем, что датчики (преобразователи) акустической эмиссии не менее двух устанавливают не на демпфере, поглощающем вибрации, а на любую поверхность правового и левого рельса, кроме поверхности головки рельса железнодорожного пути по оси, перпендикулярной направлению железнодорожного пути, на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода L извилистого движения колесной пары по формуле:This method of diagnosing bearings differs from the method of diagnosis (patent No. 2270120) in that the sensors (transducers) of acoustic emission of at least two are mounted not on a damper that absorbs vibration, but on any surface of the right and left rail, except for the surface of the rail head of the rail track along the axis perpendicular to the direction of the railway track, at a distance from each other, equal to the size of the path period L of the tortuous movement of the wheelset according to the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где n - уклон поверхности катания;where n is the slope of the rolling surface;

s - половина расстояния между кругами катания, м;s - half the distance between the riding circles, m;

r - диаметр колеса, м;r is the diameter of the wheel, m;

ν - скорость движения, м/с;ν is the speed of movement, m / s;

π - 3,14,π - 3.14,

во время прохождения подвижного состава в момент контакта сегмента гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса определяют с частотой выборки от 50 микросекунд до 0,1 микросекунды значение выброса максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии, следующих последовательно и неразрывно по времени, определяют время длительности выброса максимальных, последовательных и неразрывных по времени сигналов акустической эмиссии Δt и рассчитывают размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, по формуле:during the passage of the rolling stock at the moment of contact of the wheel pair ridge segment with the inner face of the rail head, with a sampling frequency of 50 microseconds to 0.1 microseconds, the emission value of the maximum amplitudes of acoustic emission signals following sequentially and inextricably in time is determined; consecutive and time-continuous acoustic emission signals Δt and calculate the size of the arc of the ridge segment of the wheelset interacting with the inner face of rail dexter, according to the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Р - размер дуги сегмента в мм,where P is the size of the arc of the segment in mm,

N - число оборотов колесной пары в сек.,N is the number of revolutions of the wheelset in sec.,

Δt - время длительности выброса сигналов акустической эмиссии с максимальной амплитудой, следующих один за другим неразрывно по времени в сек.,Δt is the time duration of the emission of acoustic emission signals with a maximum amplitude following one after another inextricably in time in seconds,

π - 3,14,π - 3.14,

D - диаметр колеса вагона в мм.D is the diameter of the wagon wheel in mm.

Определяется превышение рассчитанного размера дуги сегмента контакта (трения) гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса с нормативно допустимым значением.The excess of the calculated size of the arc of the segment of contact (friction) of the ridge of the wheel pair with the inner face of the rail head with a normative value is determined.

При превышении допустимого значения дуги сегмента контакта гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса, что свидетельствует о наличии недопустимых зазоров в буксовых направляющих (продольных и поперечных) устройство диагностики сигнализирует обслуживающему персоналу об аварийном состоянии колесной пары и необходимости ее осмотра и ремонта.If the permissible value of the arc of the contact segment of the wheel pair of flanges with the inner face of the rail head is exceeded, which indicates the presence of unacceptable gaps in the axle boxes (longitudinal and transverse), the diagnostic device signals maintenance staff about the emergency condition of the wheel pair and the need for inspection and repair.

ПримерExample

Датчики диагностического устройства устанавливаются на гранях головок правого и левого рельс на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода извилистого движения колесной пары, определенном по формулеThe sensors of the diagnostic device are installed on the faces of the heads of the right and left rails at a distance from each other equal to the magnitude of the path of the period of tortuous movement of the wheelset, determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

При скорости движения 60 км/ч (16,6 м/с) расстояние установки датчиков на каждом рельсе будет равноAt a speed of 60 km / h (16.6 m / s), the installation distance of the sensors on each rail will be equal to

Figure 00000004
Figure 00000004

При этом размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, определяется по формулеThe size of the arc of the ridge segment of the wheelset interacting with the inner face of the rail head is determined by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

На основании сравнения с нормативным значением выявлена недопустимая длина дуги сегмента гребня колесной пары, что свидетельствует о необходимости ее осмотра и ремонта.Based on a comparison with the standard value, an unacceptable arc length of the wheel pair ridge segment is revealed, which indicates the need for inspection and repair.

Область применения - железнодорожный транспорт, метрополитен, промышленный транспорт.Scope - railway transport, subway, industrial transport.

Claims (1)

Способ диагностики положения колесных пар в раме тележки пассажирских и грузовых вагонов в эксплуатации, заключающийся в измерении сигналов акустической эмиссии вращающейся колесной пары, отличающийся тем, что датчики (преобразователи) акустической эмиссии не менее двух устанавливают не на демпфере, поглощающем вибрации, а на любую поверхность правового и левого рельса, кроме поверхности головки рельса железнодорожного пути по оси, перпендикулярной направлению железнодорожного пути, на расстоянии друг от друга, равном величине пути периода L извилистого движения колесной пары, которая определяется по формуле:
Figure 00000006

где n - уклон поверхности катания;
s - половина расстояние между кругами катания, м;
r - диаметр колеса, м;
π - 3,14,
во время прохождения подвижного состава в момент контакта сегмента гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса определяют с частотой выборки от 50 микросекунд до 0,1 микросекунды значение выброса максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии следующих последовательно и неразрывно по времени, определяют время длительности выброса максимальных, последовательных и неразрывных по времени сигналов акустической эмиссии Δt и рассчитывают размер дуги сегмента гребня колесной пары, взаимодействующего с внутренней гранью головки рельса, по формуле:
P=π·D·n·Δt,
где P - размер дуги сегмента, мм,
n - число оборотов колесной пары, с,
Δt - время длительности выброса сигналов акустической эмиссии с максимальной амплитудой следующих один за другим неразрывно по времени, с,
π - 3,14,
D - диаметр колеса вагона, мм,
определяется превышение рассчитанного размера дуги сегмента контакта (трения) гребня колесной пары с внутренней гранью головки рельса с нормативно допустимым значением.
A method for diagnosing the position of wheelsets in the frame of a carriage of passenger and freight cars in operation, which consists in measuring the acoustic emission signals of a rotating wheel pair, characterized in that the acoustic emission sensors (transducers) of at least two are mounted not on a damper that absorbs vibration, but on any surface of the right and left rail, except for the surface of the rail head of the railway track along an axis perpendicular to the direction of the railway track at a distance from each other equal to the size of the track the period L of the tortuous movement of the wheelset, which is determined by the formula:
Figure 00000006

where n is the slope of the rolling surface;
s - half the distance between the riding circles, m;
r is the diameter of the wheel, m;
π - 3.14,
during the passage of the rolling stock at the moment of contact between the wheel flange segment and the inner face of the rail head, with a sampling frequency of 50 microseconds to 0.1 microseconds, the emission value of the maximum amplitudes of acoustic emission signals following sequentially and inextricably in time is determined, the duration of the emission duration of the maximum, sequential and time-continuous acoustic emission signals Δt and calculate the size of the arc of the ridge segment of the wheelset, interacting with the inner face of ovki rail, according to the formula:
P = π · D · n · Δt,
where P is the size of the arc of the segment, mm,
n is the number of revolutions of the wheelset, s,
Δt is the time duration of the emission of acoustic emission signals with a maximum amplitude following one after another inextricably in time, s,
π - 3.14,
D is the diameter of the wheel of the car, mm,
the excess of the calculated size of the arc of the segment of contact (friction) of the ridge of the wheel pair with the inner face of the rail head with a normative value is determined.
RU2011107866/11A 2011-03-02 2011-03-02 Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame RU2466046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107866/11A RU2466046C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107866/11A RU2466046C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011107866A RU2011107866A (en) 2012-09-10
RU2466046C1 true RU2466046C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=46938492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011107866/11A RU2466046C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466046C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808857C1 (en) * 2023-05-16 2023-12-05 Вероника Валериевна Штанке Method for diagnosis of technical condition of wheel pairs and boogies of railway car

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066284C1 (en) * 1995-08-24 1996-09-10 Забайкальская железная дорога Rail vehicle running gear diagnosing device
EP1118834A2 (en) * 2000-01-19 2001-07-25 Vision Device S.r.l. Device to optically measure the wheels of railway vehicles
RU2180300C1 (en) * 2000-06-20 2002-03-10 Институт машиноведения Уральского отделения РАН Method for monitoring geometry parameters of wheel pair and its spatial position relative to track
RU2296320C1 (en) * 2005-09-07 2007-03-27 ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (ФГУП "СибНИА им. С.А. Чаплыгина") Acoustic-emission method for diagnostics of wheel pairs of railroad train and device for realization of said method
RU2393970C1 (en) * 2008-12-18 2010-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Control method of wheel pairs of railway vehicles
RU2411150C1 (en) * 2009-10-07 2011-02-10 Владимир Семенович Потапенко Method of diagnosing antifriction bearings of railway and metro rolling stock axle boxes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066284C1 (en) * 1995-08-24 1996-09-10 Забайкальская железная дорога Rail vehicle running gear diagnosing device
EP1118834A2 (en) * 2000-01-19 2001-07-25 Vision Device S.r.l. Device to optically measure the wheels of railway vehicles
RU2180300C1 (en) * 2000-06-20 2002-03-10 Институт машиноведения Уральского отделения РАН Method for monitoring geometry parameters of wheel pair and its spatial position relative to track
RU2296320C1 (en) * 2005-09-07 2007-03-27 ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (ФГУП "СибНИА им. С.А. Чаплыгина") Acoustic-emission method for diagnostics of wheel pairs of railroad train and device for realization of said method
RU2393970C1 (en) * 2008-12-18 2010-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Control method of wheel pairs of railway vehicles
RU2411150C1 (en) * 2009-10-07 2011-02-10 Владимир Семенович Потапенко Method of diagnosing antifriction bearings of railway and metro rolling stock axle boxes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808857C1 (en) * 2023-05-16 2023-12-05 Вероника Валериевна Штанке Method for diagnosis of technical condition of wheel pairs and boogies of railway car

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011107866A (en) 2012-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210394805A1 (en) Method and Device for Detecting a Derailed State of a Rail Vehicle
US20080304065A1 (en) Rail Sensing Apparatus Method
WO2010064453A1 (en) Method of detecting warning sign of derailment and derailment reproduction apparatus
Shatunov et al. Research of wheel-rail wear due to non-symmetrical loading of a flat car
KR20090129564A (en) Apparatus and method for measuring derailment coefficient using vertical displacement and steady-state lateral acceleration
RU2466046C1 (en) Method of diagnosing position of mounted axle in operated passenger and freight car bogie frame
RU2466047C2 (en) Method of diagnosing roll surfaces of railway and metro rolling stock axle boxes
RU2513338C1 (en) Estimation of track state
JP6454251B2 (en) Derailment state detection device and derailment state detection method
RU2411150C1 (en) Method of diagnosing antifriction bearings of railway and metro rolling stock axle boxes
RU2678521C2 (en) Method for definition of geometric parameters of railway joints
RU2717683C1 (en) Method of determining local defects of rails rolling surface
Liu et al. Performance-based track geometry and the track geometry interaction map
Real et al. Design and validation of a railway inspection system to detect lateral track geometry defects based on axle-box accelerations registered from in-service trains
KR20110130073A (en) Speed measurement system and method thereof for railroad cars using correlation of two acceleration data
RU2733939C2 (en) Method of estimating state of spring suspension of rolling stock bogies and device for implementation thereof
RU2429152C1 (en) Traction rolling stock control and safety system
RU2601467C2 (en) Method of determining fitness of cargo railway cars by size of gaps in side bearings
JP2021081323A (en) Tangential force measuring device
RU2453458C2 (en) Method of monitoring axle box displacements
Phamová et al. Indirect method of rail roughness measurement–VUKV implementation and initial results
RU87131U1 (en) DEVICE FOR NON-CONTACT MEASUREMENT OF MOBILE MOVEMENTS
RU2625256C1 (en) Method for controlling tread surface of railway wheels in motion
RU2760245C1 (en) Method for monitoring impact of loads on car during its operation
JP7488776B2 (en) Bridge resonance detection method, resonance detection device, and bridge resonance detection program