RU2641536C2 - Способ определения дефектных букс вагонов - Google Patents
Способ определения дефектных букс вагонов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641536C2 RU2641536C2 RU2015114904A RU2015114904A RU2641536C2 RU 2641536 C2 RU2641536 C2 RU 2641536C2 RU 2015114904 A RU2015114904 A RU 2015114904A RU 2015114904 A RU2015114904 A RU 2015114904A RU 2641536 C2 RU2641536 C2 RU 2641536C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axle boxes
- acceleration
- bearing
- damaged
- axlebox
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам вибродиагностики, а именно к постовым системам вибродиагностики на железнодорожном транспорте. Годность вагонов определяется по механическому состоянию букс колесных пар вагонов. Годность букс вагонов при их движении определяется с использованием интеллектуально-измерительной системы, состоящей из датчиков ускорения, отметчиков колес, подключенных к персональному компьютеру, снабженному программой, основанной на связи величины ускорения колебаний рельса с величиной ускорения отдельных частей подшипника, которое зависит от наличия дефектов. В результате становится возможным постоянно отслеживать состояние букс колесных пар вагонов во время движения железнодорожного транспортного средства, своевременно выявлять их дефекты. 7 ил.
Description
Изобретение относится к средствам вибродиагностики, в частности к постовым системам вибродиагностики на железнодорожном транспорте.
Известные системы вибродиагностики, устанавливаемые в депо (локомотивных, вагонных) для диагностики колесно-моторных блоков и подшипников букс колесных пар в статическом положении объекта диагностики (локомотива, вагона), патенты №80950, Россия, интернет, №80957, Россия, интернет, №84559, Россия, интернет, №84116, Россия, интернет, №105739, Россия, интернет.
В настоящее время определения годных или не годных к эксплуатации вагонов по состоянию подшипников букс колесной пары производится в депо на специально оборудованных стендах. В процессе эксплуатации вагонов информация о состоянии подшипников букс колесных пар отсутствует. Однако для вагонов метро, грузовых и пассажирских вагонов при формировании поезда необходимо знать о состоянии подшипников букс для предотвращения аварий, связанных с разрушением подшипников букс.
Аналогов предлагаемое изобретение не имеет, однако прототипом по функциональности ближе всех патент RU 105739 U1.
Предлагаемый способ основан на анализе спектров колебаний рельса, возникающих при прохождении вагона, полученных с помощью датчиков вибрации, установленных на подошве рельса. В спектрах в определенных диапазонах частот, соответствующих колебаниям колец, роликов и сепараторов подшипников, всегда присутствуют заметные амплитуды ускорений, величина которых зависит от механического состояния подшипника.
Эти выводы были сделаны в результате испытаний грузовых вагонов, имевших буксы с известными дефектами подшипников (см. фиг. 1), где
1 - букса с подшипником, имеющим поврежденный сепаратор;
4 - букса с подшипником, имеющим поврежденный ролик;
5 - букса с подшипником, имеющим поврежденное внутреннее кольцо;
8 - букса с подшипником, имеющим поврежденное наружное кольцо;
2, 3, 6 и 7 - буксы, где специально подшипники с дефектом не устанавливались.
В результате проведенных испытаний, во время которых скорость движения менялась в пределах 9…28 км/ч, были получены спектры ускорений колебаний рельса при прохождении колесных пар, имеющих известные повреждения, и исправных колесных пар.
Так, например, на фиг. 2 показаны наложенные друг на друга спектры исправной буксы (9) и буксы, имеющей подшипник с поврежденным роликом (10).
Хорошо видно, что в районе диапазонов частот, соответствующих внутреннему кольцу (13 Гц) и второй гармоники ролика (19 Гц), амплитуды ускорений поврежденной буксы существенно превышают таковые для исправной буксы.
Во всех случаях расчет частот, на которых следует искать повреждения, производился по известным ниже приведенным формулам:
при повреждении сепаратора
при повреждении ролика
при повреждении роликов (овальность и гранность)
при повреждении наружного кольца
при повреждении внутреннего кольца
при волнистости наружного кольца
при волнистости внутреннего кольца
при повреждении группы роликов (по данным А/О "ВАСТ")
где n - частота вращения, об/мин;
z - число тел качения;
d - диаметр тел качения (роликов), мм;
D0 - расчетный средний диаметр, мм;
k=1, 2, 3, … - номер гармоники.
где v - скорость движения, м/с;
R - радиус колеса, м.
Так как истинные частоты лежат в пределах ±5% от расчетных значений, то диапазоны частот, в которых определялись максимумы ускорений, брались ±1,05 от расчетных значений.
На фиг. 3 приведен спектр буксы, имеющей исправные подшипники, а на фиг. 4 и 5 - спектры букс, имеющих подшипники с поврежденными кольцами: на фиг. 4 - спектр буксы, имеющей подшипник с поврежденным внутренним кольцом, а на фиг. 5 - спектр буксы, имеющей подшипник с поврежденным наружным кольцом.
Вид спектра с исправной буксой отличается от спектров букс с неисправными подшипниками. Существенно увеличиваются амплитуды ускорений (по оси ординат на фиг. 3 - mv, а на фиг. 4 и 5 - v, напряжение пропорционально ускорению) в спектрах букс, имеющих поврежденные подшипники.
Таким образом, с помощью специальной программы по показаниям датчиков вибрации и отметчиков колес, установленных на рельсах, определяются и фиксируются амплитуды ускорений во всех диапазонах частот, соответствующих скорости движения в момент проведения записи. Полученные данные этой же программой анализируются и выявляются амплитуды, не вписывающиеся в генеральную совокупность. Установлено, что подшипники, имеющие такие амплитуды, имеют дефект той детали, на частоте которой обнаружена эта амплитуда. На фиг. 6 показаны состав и схема включения аппаратуры, в состав которой входят:
11 - датчики ускорений (два, установленные вертикально);
12 - два отметчика колес;
13 - усилитель заряда;
14 - АЦП;
15 - компьютер;
16 - принтер.
На фиг. 7 показана схема установки датчиков на рельсах.
Отметчики колес установлены с интервалом, равным развертке окружности колеса вагона. В середине этого интервала на обоих рельсах устанавливаются датчики вибрации (11). Отметчики колес 12 (см. фиг. 7) служат для определения скорости и направления движения и порядкового номера вагона и оси. Датчики вибрации 11 последовательно подключают к входам 2-канального усилителя заряда (13), а выходы усилителя подключают к аналого-цифровому преобразователю (14 - АЦП), передающему преобразованные сигналы системному блоку ПК (15), который по заданной программе обрабатывает сигналы, поступающие с АЦП.
Claims (1)
- Способ определения годности вагонов по механическому состоянию подшипников букс колесных пар вагонов, отличающийся тем, что годность вагонов определяется интеллектуально-информационной системой, состоящей из датчиков ускорения, отметчиков колес, подключенных к персональному компьютеру, снабженному программой, основанной на связи величины ускорения колебаний рельса с величиной амплитуд колебаний отдельных частей подшипника, при этом вагоны находятся в движении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015114904A RU2641536C2 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Способ определения дефектных букс вагонов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015114904A RU2641536C2 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Способ определения дефектных букс вагонов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015114904A RU2015114904A (ru) | 2016-11-10 |
RU2641536C2 true RU2641536C2 (ru) | 2018-01-18 |
Family
ID=57267687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015114904A RU2641536C2 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Способ определения дефектных букс вагонов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641536C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4843885A (en) * | 1987-10-02 | 1989-07-04 | Servo Corporation Of America | Acoustic detection of bearing defects |
RU89053U1 (ru) * | 2009-07-10 | 2009-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Система ранней диагностики подшипников буксовых узлов колесных пар движущегося поезда "акустическая система пак" |
RU2411150C1 (ru) * | 2009-10-07 | 2011-02-10 | Владимир Семенович Потапенко | Способ диагностики подшипников качения букс подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена |
RU105739U1 (ru) * | 2010-12-06 | 2011-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДиаТех" | Устройство омсд-02м для вибродиагностики подшипниковых узлов ходовой части железнодорожного подвижного состава |
-
2015
- 2015-04-20 RU RU2015114904A patent/RU2641536C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4843885A (en) * | 1987-10-02 | 1989-07-04 | Servo Corporation Of America | Acoustic detection of bearing defects |
RU89053U1 (ru) * | 2009-07-10 | 2009-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Система ранней диагностики подшипников буксовых узлов колесных пар движущегося поезда "акустическая система пак" |
RU2411150C1 (ru) * | 2009-10-07 | 2011-02-10 | Владимир Семенович Потапенко | Способ диагностики подшипников качения букс подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена |
RU105739U1 (ru) * | 2010-12-06 | 2011-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДиаТех" | Устройство омсд-02м для вибродиагностики подшипниковых узлов ходовой части железнодорожного подвижного состава |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015114904A (ru) | 2016-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5382991B2 (ja) | 軌道系交通システムの異常診断方法及び異常診断システム | |
EP2464555B1 (en) | Method and instrumentation for detection of rail defects, in particular rail top defects | |
JP4935157B2 (ja) | 異常診断装置および異常診断方法 | |
JP4527585B2 (ja) | 軸受監視システム、及び軸受監視プログラム | |
US9728016B2 (en) | Wheel monitoring system and method | |
CN107200040B (zh) | 用于确定轨道表面的垂直轮廓的方法和系统 | |
US20190391049A1 (en) | Smart Rail Wheelset Bearing | |
CN113276905B (zh) | 区分轨道波磨及车轮多边形磨耗的识别方法与测量方法 | |
JP2006341659A (ja) | 鉄道車両の異常検知方法 | |
Corni et al. | Real-time on-board condition monitoring of train axle bearings | |
CN201615872U (zh) | 车轮踏面缺陷检测装置 | |
Kundu et al. | A review on condition monitoring technologies for railway rolling stock | |
Lunys et al. | Investigation on features and tendencies of axle-box heating | |
Vaičiūnas et al. | Rail vehicle axle-box bearing damage detection considering the intensity of heating alteration | |
RU2667808C1 (ru) | Способ акустико-эмиссионной диагностики ответственных деталей тележек грузовых вагонов при эксплуатации | |
RU89053U1 (ru) | Система ранней диагностики подшипников буксовых узлов колесных пар движущегося поезда "акустическая система пак" | |
Zhou et al. | Wheel flat detection on railway vehicles using the angular domain synchronous averaging method: An experimental study | |
Goodman et al. | Advanced diagnostics and anomaly detection for railroad safety applications: Using a wireless, IoT-enabled measurement system | |
RU2641536C2 (ru) | Способ определения дефектных букс вагонов | |
RU2731163C1 (ru) | Способ оценки динамической жёсткости рельсового пути и устройство для его реализации | |
RU2466047C2 (ru) | Способ диагностики поверхности катания колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена | |
Alten et al. | Detecting and classifying rail corrugation based on axle bearing vibration | |
Kostrzewski | Analysis of selected vibroacoustic signals recorded on EMU vehicle running on chosen routes under supervised operating conditions | |
Cakdi et al. | Heavy haul coal car wheel load environment: Rolling contact fatigue investigation | |
RU2601467C2 (ru) | Способ определения годности грузовых железнодорожных вагонов по величине зазоров в скользунах |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171030 |