UA79093C2 - Method and device for nondestructive testing or for recording measurement data in testing of disk or annular objects - Google Patents
Method and device for nondestructive testing or for recording measurement data in testing of disk or annular objects Download PDFInfo
- Publication number
- UA79093C2 UA79093C2 UA2004021372A UA2004021372A UA79093C2 UA 79093 C2 UA79093 C2 UA 79093C2 UA 2004021372 A UA2004021372 A UA 2004021372A UA 2004021372 A UA2004021372 A UA 2004021372A UA 79093 C2 UA79093 C2 UA 79093C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- sensor
- fact
- controlled object
- control
- controlled
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 32
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 15
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/27—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the material relative to a stationary sensor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/223—Supports, positioning or alignment in fixed situation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
-
- 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
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2696—Wheels, Gears, Bearings
Landscapes
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до галузі неруйнівного контролю матеріалів і збору вимірювальних даних дископодібних 2 чи кільцеподібних контрольованих об'єктів, зокрема до галузі техніки безпеки на залізній дорозі.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and the collection of measurement data of disc-shaped 2 or ring-shaped controlled objects, in particular to the field of railway safety technology.
Вимоги до техніки безпеки у залізничному сполученні постійно зростають. Так само зростають вимоги до випробування залізничних коліс і колісного бандажа. Тому використовують об'ємний контроль коліс і колісного бандажа за допомогою ультразвуку. Для запобігання можливим майбутнім збиткам цим контролем має бути виключене використання в рейковому транспорті коліс і колісного бандажа, що мають неоднорідності матеріалу, 70 такі як тріщини, включення і таке інше.Requirements for safety equipment in railway communication are constantly increasing. The requirements for testing railway wheels and wheel rims are also growing. Therefore, volumetric control of wheels and wheel rims using ultrasound is used. In order to prevent possible future damages, this control should exclude the use of wheels and wheel rims with material inhomogeneities, such as cracks, inclusions, etc., in rail transport.
Із опису (патенту США 5,864,065) відома установка для контролю коліс, в якій контролюють поверхню кочення і гребінь бандажа колеса шляхом ультразвукового вимірювання. Контрольований об'єкт встановлюють на два розміщених на відстані один від іншого в одній площині опорні ролики, причому гребінь бандажа колеса входить у заглиблення роликів і напрямляє колесо. Вертикально зверху до контрольованого об'єкта підводять третій 72 ходовий ролик, який утримує об'єкт у вертикальному положенні. Під час обертання контрольованого об'єкта за допомогою датчиків здійснюють ультразвукові вимірювання. Датчик, що контролює обід колеса, встановлений нерухомо. Датчик, що контролює поверхню кочення, через важіль зв'язаний з двокоординатним столом. Нижні опорні ролики розміщені один відносно іншого на сталій відстані, тому в разі об'єктів різного діаметра відстань від поверхні кочення до датчика, що контролює поверхню кочення, різна. Це негативно впливає на точність вимірювань обода відповідним датчиком. До того ж, розвантаження і завантаження установки контрольованим об'єктом займає багато часу, оскільки після зчеплення бандажа для знімання контрольованого об'єкта слід піднімати вгору верхній ходовий ролик. При завантаженні в установку колісний бандаж слід тримати в певному положенні доти, доки опуститься верхній ролик і зчепиться з гребенем. А контрольовані колеса мають вагу від ЗОО0 до 1 250Окг. Крім того, при зміні діаметра контрольованого об'єкта для забезпечення точності с 29 вимірювань необхідно здійснювати юстирування датчиків. Внаслідок цього збільшується час підготовки Ге) установки до роботи.From the description (US patent 5,864,065) a wheel control device is known, in which the rolling surface and rim of the tire rim are controlled by means of ultrasonic measurement. The controlled object is mounted on two support rollers placed at a distance from each other in the same plane, and the ridge of the wheel rim enters the depression of the rollers and guides the wheel. A third roller 72 is brought vertically from above to the controlled object, which keeps the object in a vertical position. During the rotation of the controlled object, ultrasonic measurements are carried out with the help of sensors. The sensor monitoring the wheel rim is fixed. The sensor that monitors the rolling surface is connected to the two-coordinate table through a lever. The lower support rollers are placed relative to each other at a constant distance, therefore, in the case of objects of different diameters, the distance from the rolling surface to the sensor that controls the rolling surface is different. This negatively affects the accuracy of rim measurements by the corresponding sensor. In addition, unloading and loading the installation with the controlled object takes a lot of time, because after the clutch of the bandage, to remove the controlled object, the upper running roller should be lifted up. When loading into the installation, the wheel rim should be kept in a certain position until the upper roller lowers and engages with the ridge. And the controlled wheels have a weight from ZOO0 to 1,250Okg. In addition, when changing the diameter of the monitored object, it is necessary to adjust the sensors to ensure the accuracy of measurements. As a result, the time for preparing the Ge) installation for work increases.
В основу винаходу покладена задача розробки способу неруйнівного контролю або знімання геометричних розмірів диско- чи кільцеподібних контрольованих об'єктів, зокрема коліс чи колісних бандажів для рейкових транспортних засобів, незалежно від діаметра контрольованих об'єктів. Завдяки цьому має бути досягнутий о 30 високий ступінь автоматизації і короткий час підготовки установки. Також має бути розроблений пристрій для Ге»! здійснення способу.The invention is based on the task of developing a method of non-destructive control or removal of geometric dimensions of disk- or ring-shaped controlled objects, in particular wheels or wheel rims for rail vehicles, regardless of the diameter of the controlled objects. Thanks to this, a 30% higher degree of automation and a shorter installation preparation time should be achieved. A device for Ge must also be developed! implementation of the method.
Відповідно до винаходу, ця задача вирішена ознаками п.1 формули винаходу. За допомогою цього способу о може бути значно зменшений час, витрачений на один контрольований об'єкт. Шляхом підведення чи нахиляння. (ЦД щонайменше одного ходового ролика до поверхні кочення контрольованого об'єкта без пере настроювання 3о забезпечується точне позиціювання датчиків при різних діаметрах контрольованих об'єктів. Завдяки цьому навіть в контрольовані об'єкти різних діаметрів можуть бути протестовані один за іншим без витрачання часу на перенастроювання. Завдяки точному позиціюванню контрольних датчиків незалежно від діаметра дископодібного контрольованого об'єкта може бути здійснений як неруйнівний, наприклад, ультразвуковий « контроль матеріалу обода колеса, так і диска та ступиці чи бандажа колеса рейкового транспортного засобу. З 50 Крім того, можуть бути використані датчики для вимірювання геометрії дископодібних контрольованих об'єктів чи с для інших придатних для автоматизації застосувань, які потребують точного позиціювання датчиків відносноAccording to the invention, this problem is solved by the features of clause 1 of the claims. Using this method, the time spent on one controlled object can be significantly reduced. By bringing up or tilting. (CD of at least one running roller to the rolling surface of the controlled object without readjustment 3o ensures accurate positioning of the sensors with different diameters of the controlled objects. Thanks to this, even controlled objects of different diameters can be tested one after the other without spending time on readjustment Thanks to the precise positioning of the control sensors, regardless of the diameter of the disc-shaped controlled object, non-destructive, for example, ultrasonic " control of the material of the wheel rim, as well as the disc and the hub or tire of the wheel of a rail vehicle can be carried out. From 50 In addition, sensors can be used for measuring the geometry of disc-shaped controlled objects or for other applications suitable for automation that require precise positioning of sensors relative to
Із» контрольованих об'єктів. У переважній формі виконання способу передбачено, що параметри обертання опорного ролика, що приймає контрольований об'єкт і приводить його в обертальний рух, порівнюють з параметрами обертання опорного чи ходового ролика, приведеного в рух контрольованим об'єктом. Таким 45 чином можна визначити, чи є проковзування між опорним роликом і контрольованим об'єктом. Це має значення 7 для здійснення контрольних вимірювань, зокрема для переміщення датчика вздовж контрольованої поверхні для (Те) повного контролю.From" controlled objects. In the preferred embodiment of the method, it is provided that the parameters of rotation of the support roller, which receives the controlled object and causes it to rotate, are compared with the parameters of rotation of the support or traveling roller set in motion by the controlled object. In this way, it is possible to determine whether there is slippage between the support roller and the controlled object. This has a value of 7 for control measurements, in particular for moving the sensor along the control surface for (Te) full control.
При контролі поверхні кочення з використанням щонайменше одного датчика доцільним є зміщення датчика о на ширину доріжки захвату датчика після кожного оберту контрольованого об'єкта. Завдяки цьому протягомWhen monitoring the rolling surface using at least one sensor, it is advisable to shift the sensor by the width of the sensor grip track after each rotation of the controlled object. Due to this during
Те) 20 короткого часу може бути здійснений повний контроль поверхні кочення.Te) 20 in a short time, full control of the rolling surface can be carried out.
Альтернативно до цього способу контролю передбачено, що щонайменше один датчик плавно або с» квазі-'плавно переміщують впоперек поверхні кочення в залежності від діаметра контрольованого об'єкта і швидкості його обертання. Таким чином здійснюється контроль поверхні по спіралі. Датчик переміщують впоперек поверхні кочення лише після першого повного оберту контрольованого об'єкта. При цьому необхідно слідкувати, щоб контрольні доріжки принаймні частково перекривалися.As an alternative to this control method, it is provided that at least one sensor is smoothly or quasi-smoothly moved across the rolling surface depending on the diameter of the controlled object and its speed of rotation. In this way, the surface is controlled in a spiral. The sensor is moved across the rolling surface only after the first complete rotation of the monitored object. At the same time, it is necessary to ensure that the control tracks at least partially overlap.
ГФ) Крім того, у переважному варіанті виконання передбачено, що в разі суцільного колеса поверхню кочення і юю торцеву поверхню або обід колеса контролюють за допомогою датчиків, встановлених на відкидному пристрої, а диск і ступицю колеса контролюють протягом одного циклу вимірювань за допомогою додаткових датчиків, встановлених на окремих тримачах. Завдяки цьому за один цикл вимірювань може бути виконаний контроль 60 інших ділянок контрольованого об'єкта без витрачання додаткового часу.GF) In addition, in the preferred embodiment, it is provided that in the case of a solid wheel, the rolling surface and the end surface or rim of the wheel are monitored with the help of sensors installed on the folding device, and the disc and the wheel hub are monitored during one cycle of measurements with the help of additional sensors, installed on separate holders. Due to this, 60 other areas of the monitored object can be monitored in one measurement cycle without spending additional time.
Задача стосовно пристрою вирішена ознаками пункту У формули винаходу. Завдяки наявності відкидного пристрою, який після встановлення контрольованого об'єкта на опорні ролики підводиться до контрольованого об'єкта, дотикаючись до останнього принаймні одним розміщеним на ньому ходовим роликом, забезпечується точне позиціонування встановлених на ньому датчиків. Незалежно від діаметра контрольованого об'єкта, бо забезпечується точне позиціонування щонайменше одного датчика, встановленого на відкидному пристрої. В разі контрольованих об'єктів меншого діаметра кут відхиляння відкидного пристрою, необхідний для дотикання ходового ролика до контрольованого об'єкта, більший, ніж в разі контрольованих об'єктів більшого діаметра.The problem regarding the device is solved by the features of item U of the claims. Thanks to the presence of a hinged device, which, after installing the controlled object on the support rollers, is brought to the controlled object, touching the latter with at least one running roller placed on it, the accurate positioning of the sensors installed on it is ensured. Regardless of the diameter of the monitored object, accurate positioning of at least one sensor installed on the hinged device is ensured. In the case of controlled objects of a smaller diameter, the deflection angle of the folding device, necessary for touching the running roller to the controlled object, is greater than in the case of controlled objects of a larger diameter.
Одначе переобладнання не потрібне.However, conversion is not required.
У переважному варіанті виконання передбачено, що вісь обертання відкидного пристрою збігається з віссю обертання опорного ролика. Цим забезпечується спрощення конструкції відкидного пристрою.In the preferred embodiment, it is provided that the axis of rotation of the folding device coincides with the axis of rotation of the support roller. This ensures the simplification of the design of the folding device.
Відкидний пристрій приводиться в обертовий рух за допомогою щонайменше одного привідного елемента, переважно ходового циліндра, встановленого на каркасі контрольного пристрою. Такі ходові циліндри виконують придатними для використання у водному середовищі. Альтернативно можуть бути використані електричні 7/0 приводи, розраховані на роботу під водою.The folding device is set in motion by means of at least one drive element, preferably a running cylinder, mounted on the frame of the control device. Such running cylinders are made suitable for use in a water environment. Alternatively, electric 7/0 drives designed for underwater operation can be used.
Відкидний пристрій має щонайменше один перший датчик, розміщений у зоні між ходовим роликом і опорним роликом. Цей датчик призначений для контролю торцевої поверхні контрольованого об'єкта. Цей датчик розміщений переважно посередині між віссю обертання опорного ролика і віссю обертання ходового ролика.The folding device has at least one first sensor placed in the area between the travel roller and the support roller. This sensor is designed to monitor the end surface of the monitored object. This sensor is placed mainly in the middle between the axis of rotation of the support roller and the axis of rotation of the traveling roller.
Завдяки цьому досягається зменшення впливу різних діаметрів контрольованих об'єктів.Thanks to this, the influence of different diameters of controlled objects is reduced.
На відкидному пристрої може бути встановлений щонайменше один додатковий датчик, призначений для контролю поверхні диска або обода контрольованого об'єкта. Цей датчик також встановлений з можливістю регулювання, завдяки чому після прилягання ходового ролика відкидного пристрою до контрольованого об'єкта забезпечується точне розміщення щонайменше двох датчиків відносно контрольованих ними поверхонь.At least one additional sensor designed to monitor the surface of the disc or the rim of the controlled object can be installed on the folding device. This sensor is also installed with the possibility of adjustment, thanks to which, after the contact of the travel roller of the folding device to the monitored object, the exact placement of at least two sensors is ensured relative to the surfaces monitored by them.
Розміщені на відкидному пристрої щонайменше два датчики у переважному варіанті виконання встановлені з Можливістю переміщення виконавчим елементом, встановленим на відкидному пристрої. Хід кожного з них узгоджується з вимірюваним об'єктом індивідуально.Placed on the folding device at least two sensors in the preferred embodiment are installed with the possibility of movement by the executive element installed on the folding device. The progress of each of them is coordinated with the measured object individually.
У переважному варіанті виконання передбачено, що встановлений на відкидному пристрої ходовий ролик притискається до поверхні кочення контрольованого об'єкта з регульованим зусиллям через вузол обмеження зусилля. Цим забезпечується, з одного боку, прилягання ходового ролика до поверхні кочення контрольованого с об'єкта. З іншого боку усувається небезпека піднімання легких дископодібних контрольованих об'єктів над опорними роликами під дією розміщених ліворуч і праворуч від контрольованого об'єкта ходових роликів. і)In the preferred embodiment, it is provided that the running roller installed on the folding device is pressed against the rolling surface of the controlled object with an adjustable force through the force limitation node. This ensures, on the one hand, the adhesion of the running roller to the rolling surface of the controlled object. On the other hand, the danger of lifting light disc-shaped controlled objects above the support rollers under the action of the running rollers placed to the left and right of the controlled object is eliminated. and)
Вузол обмеження зусилля містить діючий проти зусилля накопичувача енергії важіль, обертове переміщення якого контролюється датчиками. Завдяки цьому при дотиканні ходового ролика до торцевої поверхні контрольованого об'єкта важіль діє проти зусилля накопичувача енергії, виконаного переважно у формі пружини с зо стиснення. Перевищення значення зусилля або кута відхиляння реєструє датчик, який вимикає виконавчий привід. Ме)The force limiting unit contains a lever acting against the force of the energy storage device, the rotational movement of which is monitored by sensors. Thanks to this, when the running roller touches the end surface of the controlled object, the lever acts against the force of the energy accumulator, made mainly in the form of a compression spring. Exceeding the force value or deviation angle is registered by the sensor, which turns off the actuator. Me)
Для швидкого розвантаження контрольного пристрою передбачено, що після захвату контрольованого о пристрою маніпулятором встановлений на поворотному кронштейні верхній підпірний ролик відхиляють із робочої зони вбік. Завдяки цьому стає доступнішою зона для завантаження і розвантаження пристрою. Швидке ме) з5 Завантаження досягається за рахунок того, що під час або після позиціонування контрольованого об'єкта на ча опорних роликах підпірний ролик переводять у робоче положення і контрольований об'єкт легким рухом прихиляють до підпірного ролика, переводячи його таким чином у положення контролю.For quick unloading of the control device, it is provided that after grabbing the controlled device by the manipulator, the upper support roller installed on the swivel bracket is deflected from the working area to the side. Thanks to this, the area for loading and unloading the device becomes more accessible. Fast me) z5 Loading is achieved due to the fact that during or after positioning the controlled object on the support rollers, the support roller is transferred to the working position and the controlled object is leaned against the support roller with a light movement, thereby transferring it to the control position.
У переважному варіанті виконання передбачено, що верхній підпірний ролик орієнтований під кутом відносно вертикалі. Завдяки цьому контрольований об'єкт у положенні контролю орієнтований похило. Завдяки наявності « Встановлених на каркасі опорних роликів і верхнього підпірного ролика забезпечується надійне, з можливістю з с обертання, триточкове утримання контрольованого об'єкта у положенні контролю. Розміщений на несучому кронштейні підпірний ролик встановлений з можливістю переміщення по висоті, завдяки чому незалежно від ;» діаметра контрольованого об'єкта забезпечується його надійне триточкове утримання в похилому положенні.In the preferred embodiment, it is provided that the upper support roller is oriented at an angle relative to the vertical. Thanks to this, the controlled object in the control position is oriented obliquely. Thanks to the presence of support rollers and an upper support roller installed on the frame, reliable three-point holding of the controlled object in the control position is ensured with the possibility of rotation. Placed on the support bracket, the support roller is installed with the possibility of movement in height, thanks to which, regardless of ;" of the diameter of the controlled object, its reliable three-point holding in an inclined position is ensured.
Одночасно може бути забезпечена принаймні часткова поверхня прилягання контрольованого об'єкта у поХхиЛОМУу положенні. -І Інші доцільні форми виконання винаходу відображені у залежних пунктах формули винаходу.At the same time, at least a partial contact surface of the controlled object can be provided in an inclined position. -I Other expedient forms of implementation of the invention are reflected in the dependent clauses of the claims.
Переважний приклад виконання відповідного винаходові пристрою для здійснення відповідного винаходові і, способу описано нижче з посиланнями на креслення. На них схематично зображено: Фіг.1. залізничне колесо у о виді збоку,A preferred embodiment of the corresponding inventive device for implementing the corresponding inventive method is described below with reference to the drawings. They are shown schematically: Fig. 1. railway wheel in side view,
Фіг2. поперечний переріз залізничного колеса по лінії 1-і на Фіг.1, Фіг.3. відповідний винаходові ік пристрій у виді спереду. 4) Фіг.4. відповідний винаходові пристрій без водної системи у перспективному виді, Фіг.5. пристрій у виді збоку.Fig2. cross section of a railway wheel along line 1 in Fig. 1, Fig. 3. front view of the device according to the invention. 4) Fig. 4. a device corresponding to the invention without a water system in a perspective view, Fig. 5. side view of the device.
Фіг.6. пристрій без контрольованого об'єкта у виді зверху, Фіг.7. перспективний вид лівого носія датчиків відкидного пристрою, Фіг.8. перспективний вид правого носія датчиків відкидного пристрою, Фіг.9. збільшений дв ВИД збоку відкидного пристрою у робочому положенні, Фіг.10. вид спереду різних за розміром контрольованих об'єктів, встановлених на опорних роликах, (Ф) Фіг.11. перспективний вид носіїв датчиків для дисків і для ступиць, Фіг.12. вид збоку носіїв датчиків для ка дисків і для ступиць, підведених до контрольованого об'єкта.Fig. 6. device without controlled object in top view, Fig.7. perspective view of the left sensor carrier of the folding device, Fig. 8. perspective view of the right carrier of the sensors of the folding device, Fig. 9. enlarged 2 VIEW from the side of the folding device in the working position, Fig. 10. front view of controlled objects of different sizes mounted on support rollers, (F) Fig. 11. perspective view of sensor carriers for discs and for hubs, Fig. 12. side view of sensor carriers for discs and for hubs brought to the monitored object.
На Фіг.2 у поперечному перерізі, виконаному по лінії 1-І на Фіг.1, зображене залізничне колесо 11 як бор Контрольований об'єкт, виконаний у вигляді суцільнокатаного колеса. Альтернативно можуть бути передбачені також залізничні колеса, що мають напресований колісний бандаж. Так само можуть бути передбачені кільцеподібні контрольовані об'єкти. Залізничне колесо 11 обертається навколо осі 12. Залізничне колесо 11 має ступицю 13, диск 14, обід 16 з поверхнею 17 кочення і гребенем 18. В зоні диска 14 колесо має меншу товщину, ніж в зоні ступиці 13 і обода 16; тому в ньому виконані перехідні зони 19, 21 зі змінною товщиною. 65 Поверхня 17 кочення має горизонтальну ділянку 22 і нахилену відносно неї ділянку 23. Ділянка 23 нахилена на кілька градусів. В альтернативній формі виконання може бути передбачено, що поверхня 17 кочення утворена лише горизонтальною ділянкою 22.In Fig. 2, in a cross-section made along the line 1-I in Fig. 1, the railway wheel 11 is shown as a controlled object, made in the form of a solid-rolled wheel. Alternatively, railway wheels with a pressed-on wheel rim can also be provided. Ring-shaped controlled objects can also be provided. The railway wheel 11 rotates around the axis 12. The railway wheel 11 has a hub 13, a disk 14, a rim 16 with a rolling surface 17 and a ridge 18. In the zone of the disk 14, the wheel has a smaller thickness than in the zone of the hub 13 and the rim 16; therefore, transition zones 19, 21 with variable thickness are made in it. 65 Rolling surface 17 has a horizontal section 22 and a section 23 inclined relative to it. Section 23 is inclined by several degrees. In an alternative embodiment, it can be provided that the rolling surface 17 is formed only by the horizontal section 22.
На Фіг.3 зображений пристрій 26 для неруйнівного контролю залізничних коліс 11. Цей пристрій 26 дозволяє здійснювати об'ємний контроль залізничних коліс 11 і бандажів коліс за допомогою ультразвуку методом занурення. На наступних фігурах 4, 5 і 6 зображені інші види пристрою 26, які будуть пояснені нижче.Figure 3 shows a device 26 for non-destructive testing of railway wheels 11. This device 26 allows volume control of railway wheels 11 and wheel rims using ultrasound by the immersion method. The following figures 4, 5 and 6 show other types of device 26, which will be explained below.
Пристрій 26 містить каркас 27, який утримує нахилену, наприклад, під кутом 152 раму 28. На рамі 28, в середній її частині встановлені перший і другий опорні вузли 31, 32, в яких з можливістю обертання встановлені опорні ролики ЗЗ і 34 відповідно. На ці опорні ролики 33, 34 спирається контрольоване залізничне колесо 11. Опорні ролики 33 і 34 розміщені в одній площині. Опорні ролики 33, 34 можуть бути виконані також у 7/0 вигляді валків або у вигляді пар роликів, встановлених один за іншим і/або один поруч з іншим. В разі розміщення роликів, наприклад, один за іншим у двоосьовому кронштейні приведення в обертальних рух може здійснюватися на один чи на обидва ролики за допомогою ремінного, шестерінчастого чи фрикційного приводу.The device 26 contains a frame 27, which holds a frame 28 tilted, for example, at an angle of 152. On the frame 28, in its middle part, the first and second support nodes 31, 32 are installed, in which the support rollers ZZ and 34 are installed with the possibility of rotation, respectively. Controlled railway wheel 11 rests on these support rollers 33, 34. Support rollers 33 and 34 are placed in the same plane. Support rollers 33, 34 can also be made in the form of 7/0 rolls or in the form of pairs of rollers installed one after the other and/or one next to the other. In the case of placement of rollers, for example, one after the other in a two-axis bracket, the drive to rotary motion can be carried out on one or both rollers using a belt, gear or friction drive.
Над опорними роликами 33, 34 встановлений підпірний ролик З6, вісь 37 обертання якого перпендикулярна до вісі 12 обертання залізничного колеса 11. Підпірний ролик 36 утримується поворотним кронштейном 38, 7/5 закріпленим на несучому кронштейні 39. Несучий кронштейн 39 закріплений на рамі 28. Внаслідок нахиляння рами 28 нахилений також підпірний ролик 36. Таким чином досягається похиле положення залізничного колеса 11. Одночасно здійснюється утримання залізничного колеса 11 у щонайменше трьох точках, чим досягається надійне позиціювання колеса 11 також і при його обертанні. Для подальшої стабілізації контрольного положення колеса 11 додатково передбачені встановлені в опорних вузлах 31, 32 конусні ролики 41, 42, які торкаються обода 16 колеса або торцевої поверхні колеса 11. Обидва конусні ролики 41, 42 встановлені в опорних вузлах 31, 32 з вільним обертанням. Крім того може бути передбачено, що до конусних роликів 41, 42 може бути доданий щонайменше один додатковий конусний ролик, встановлений з можливістю регулювання на різну ширину контрольованого об'єкта 11. Регулювання може здійснюватися також, наприклад, шляхом активного підведення другого чи й подальших конусних роликів, завдяки чому напрямлення контрольованого об'єкта с покращиться.Above the support rollers 33, 34, a support roller Z6 is installed, the axis of rotation 37 of which is perpendicular to the axis 12 of rotation of the railway wheel 11. The support roller 36 is held by a rotary bracket 38, 7/5 fixed on a supporting bracket 39. The supporting bracket 39 is fixed on the frame 28. As a result tilting of the frame 28 also tilts the support roller 36. In this way, an inclined position of the railway wheel 11 is achieved. At the same time, the railway wheel 11 is held in at least three points, which achieves reliable positioning of the wheel 11 also during its rotation. For further stabilization of the control position of the wheel 11, conical rollers 41, 42 installed in the support nodes 31, 32 are additionally provided, which touch the rim 16 of the wheel or the end surface of the wheel 11. Both cone rollers 41, 42 are installed in the support nodes 31, 32 with free rotation. In addition, it can be provided that at least one additional conical roller can be added to the conical rollers 41, 42, installed with the possibility of adjustment to different widths of the controlled object 11. The adjustment can also be carried out, for example, by actively feeding the second or further conical rollers, thanks to which the direction of the controlled object will improve.
Приведення в рух опорного ролика 33 опорного вузла 31 здійснюється від двигуна 43. Двигун 43 розміщений о за межами рами 28 і зв'язаний з опорним роликом 33 через привідний вал 44. Додатково може бути здійснене приведення в рух конусного ролика 41 через редуктор зі швидкістю, відповідною швидкості обертання опорного ролика 33. Принаймні один привідний опорний ролик 33 виконаний фрикційним і має відповідну зносостійку се зо поверхню і відповідний підбір матеріалів.The support roller 33 of the support assembly 31 is driven by the engine 43. The engine 43 is located outside the frame 28 and is connected to the support roller 33 through the drive shaft 44. In addition, the cone roller 41 can be driven through the speed reducer, at the corresponding speed of rotation of the support roller 33. At least one drive support roller 33 is made of friction and has a suitable wear-resistant surface and a suitable selection of materials.
Обертання опорного ролика 33 реєструється інкрементним датчиком 47. Обертання опорного ролика 34, іа передане йому через колесо 11, також реєструється іншим інкрементним датчиком 48; дані подаються на блок о керування.The rotation of the support roller 33 is registered by the incremental sensor 47. The rotation of the support roller 34, and transmitted to it through the wheel 11, is also registered by another incremental sensor 48; data is supplied to the control unit.
Підпірний ролик 36 не приводиться в рух. Але альтернативно і він може бути використаний для приведення в іаThe support roller 36 is not driven. But alternatively, it can be used to lead to ia
Зз5 рух контрольованого об'єкта. Підпірний ролик Зб через підйомний елемент 46 встановлений на поворотному кронштейні. Завдяки тому, що підпірний ролик 36 встановлений з можливістю регулювання по висоті, колеса різного діаметра торкаються до нього поза ступицею 13. Поворотний кронштейн 38 встановлений з можливістю відкидання за допомогою ходового циліндра із зображеного на Фіг.5 робочого положення на 902, завдяки чому покращується доступність для завантаження і розвантаження пристрою 26. На підпірному ролику 36 вздовж його « осі 37 обертання розміщені кілька датчиків. За допомогою цих датчиків може бути автоматично встановлена с потрібна висота. ц На опорних вузлах 31, 32 встановлений відкидний пристрій 51, виконаний з можливістю приведення в рух "» через привідні елементи 52. Привідні елементи 52 виконані переважно у вигляді ходових циліндрів, закріплених на рамі 28. Відкидний пристрій 51 має лівий і правий носії 53, 54 датчиків, встановлені з можливістю обертання навколо осі 57 вузла 34 і осі 56 вузла 33 відповідно. Кожен із носіїв 54, 53 датчиків має приблизно -І О-подібний корпус, в якому встановлено ходові ролики 58, 59 відповідно. Ці ходові ролики 58, 59 розміщені в тій же площині, що й опорні ролики 33, 34. Виконані переважно у формі ходових циліндрів привідні елементи 52 шо спираються на раму 28 і на вузли 91 обмеження зусилля лівого і правого носіїв 53, 54 датчиків. При приведенні ав | в дію привідних елементів 52 носії 53, 54 датчиків разом із ходовими роликами 58, 59 відхиляються до досягнення контакту ходових роликів 58, 59 з поверхнею 17 кочення колеса 11, як показано, наприклад, на ї-о Фіг.3. Це і є робоче положення відкидного пристрою 51. с» Для здійснення неруйнівного контролю з використанням ультразвукової техніки контрольний пристрій 26 має бак 66, який встановлений на рамі 28 і охоплює опорні вузли 31, 32, відкидний пристрій 51 і їхні привідні елементи 52. Бак 66 має щонайменше один підвідний патрубок 67 і щонайменше один зливний патрубок 68 для сполучного середовища, наприклад, води. Крім того, в баці 66 можуть бути передбачені водний фільтр, а також пристрій для зняття масла з поверхні води. Крім того, в баці 66 може бути передбачений накопичувальний о резервуар. Розміщені всередині бака 66 конструктивні елементи, які при здійсненні контролю з використанням ко ультразвукової техніки методом занурення перебувають у контакті зі сполучним середовищем, виконані із відповідних матеріалів і мають відповідне ущільнення. В разі альтернативного способу контролю, наприклад, бо контактним методом, бак 66 і конструктивні елементи, необхідні для здійснення контролю методом занурення, відсутні.Зз5 movement of the controlled object. The support roller Zb is installed on the rotary bracket through the lifting element 46. Due to the fact that the support roller 36 is installed with the possibility of height adjustment, the wheels of different diameters touch it outside the hub 13. The pivot bracket 38 is installed with the possibility of tilting with the help of a travel cylinder from the working position shown in Fig. 5 to 902, thanks to which accessibility is improved for loading and unloading the device 26. Several sensors are placed on the support roller 36 along its rotation axis 37. With the help of these sensors, the desired height can be automatically set. ts On the support nodes 31, 32, a folding device 51 is installed, made with the possibility of being set in motion "" through the drive elements 52. The drive elements 52 are made mainly in the form of running cylinders fixed on the frame 28. The folding device 51 has left and right carriers 53, 54 sensors mounted rotatably about the axis 57 of the assembly 34 and the axis 56 of the assembly 33, respectively. Each of the carriers 54, 53 of the sensors has an approximately -I O-shaped housing, in which the travel rollers 58, 59 are mounted, respectively. These travel rollers 58, 59 are placed in the same plane as the support rollers 33, 34. The drive elements 52, made mainly in the form of running cylinders, rest on the frame 28 and on the nodes 91 for limiting the force of the left and right carriers 53, 54 of the sensors. drive elements 52, carriers 53, 54 of the sensors together with the running rollers 58, 59 are deflected until reaching the contact of the running rollers 58, 59 with the rolling surface 17 of the wheel 11, as shown, for example, in Fig. 3. This is the working position for non-destructive testing using ultrasonic technology, the control device 26 has a tank 66, which is mounted on the frame 28 and covers the support units 31, 32, the folding device 51 and their drive elements 52. The tank 66 has at least one nozzle 67 and at least one drain nozzle 68 for the connecting medium, for example, water. In addition, a water filter and a device for removing oil from the water surface can be provided in the tank 66. In addition, a storage tank may be provided in the tank 66. Constructive elements located inside the tank 66, which are in contact with the bonding medium during control using ultrasonic immersion technology, are made of appropriate materials and have appropriate sealing. In the case of an alternative method of control, for example, by the contact method, the tank 66 and structural elements necessary for the implementation of control by the immersion method are absent.
Представлений на Фіг.3-6 пристрій 26 призначений для об'ємного контролю залізничних коліс і колісного бандажу за допомогою ультразвуку. Якщо за допомогою ультразвуку методом занурення мають бути проконтрольовані також описані далі детальніше диски і ступиці коліс, стінки бака 66 можуть бути виконані 65 вищими або нарощені з тим, щоб забезпечити занурення контрольованих поверхонь у сполучне середовище.The device 26 shown in Fig. 3-6 is designed for volumetric control of railway wheels and wheel rims using ultrasound. If the discs and wheel hubs described in more detail below are to be controlled by immersion ultrasound, the walls of the tank 66 can be made 65 higher or extended in order to ensure the immersion of the controlled surfaces in the connecting medium.
Для технічного обслуговування компонентів пристрою можуть бути передбачені отвори або окремі вузли можуть бути виконані знімними. Цей пристрій може бути використаний також для вимірювання геометричних розмірів коліс і колісного бандажу. Для цього бак 66 не потрібен. Пристосовані для цього випадку використання носії датчиків можуть бути оснащені, наприклад, лазерними триангуляційними датчиками. Для вимірювання геометричних розмірів залізничних коліс чи інших контрольованих об'єктів в пристрій можуть бути інтегровані також механічні вимірювальні щупи, встановлені, наприклад, на носіях датчиків. Можливі також інші приклади використання цього пристрою, які потребують стабільного утримання контрольованих об'єктів для придатного до автоматизації маніпулювання ними, а також встановлення датчиків чи іншого обладнання, положення яких відносно контрольованих об'єктів має бути чітко заданим. 70 Пристрій 26 оснащений також маніпуляторами. Для здійснення контролю "чи вимірювань передбачений центр керування з комп'ютером, оснащеним відповідним програмним забезпеченням для контролю і обробки даних, який може бути використаний і для інших випадків застосування.For maintenance of the components of the device, holes can be provided or individual nodes can be made removable. This device can also be used to measure the geometric dimensions of wheels and rims. Tank 66 is not needed for this. Sensor carriers adapted for this use case can be equipped, for example, with laser triangulation sensors. To measure the geometric dimensions of railway wheels or other controlled objects, mechanical measuring probes installed, for example, on sensor carriers, can also be integrated into the device. Other examples of the use of this device are also possible, which require the stable maintenance of the controlled objects for their manipulation suitable for automation, as well as the installation of sensors or other equipment, the position of which relative to the controlled objects must be clearly specified. 70 Device 26 is also equipped with manipulators. A control center with a computer equipped with appropriate software for control and data processing, which can be used for other applications, is provided for control or measurements.
На Фіг.7 зображений лівий носій 53 датчиків, а на Фіг.8 - в основному дзеркально подібний йому правий носій 54 датчиків. Носій 53, 54 датчиків має установний отвір 69, за допомогою якого він з можливістю обертання встановлений в опорному вузлі 31, 32. Ліва і права боковини 81 з'єднані між собою перемичкою 82 і охоплюють опорний вузол 31, 32. На перемичці 83 передбачений кріпильний елемент 83, який утримує ходовий ролик 58, 59. Крім того, на цьому кріпильному елементі встановлений утримувальний елемент 84, призначений для закріплення або для керованої лінійної подачі виконавчого приводу 86. Виконавчий привід 86 виконаний у формі ходового циліндра або керованої напрямної; на ньому встановлений тримач 87 датчика. Він встановлений 2о З можливістю регулювання положення і кута нахилу відносно штока виконавчого приводу 86. Крім того, сам виконавчий привід 86 встановлений у видовжених отворах утримувального елемента 84 з можливістю регулювання положення. Виконавчий привід 86 виконаний таким чином, що хід переміщення тримача 87 датчика принаймні дорівнює ширині поверхні 17 кочення колеса.Fig. 7 shows the left carrier 53 sensors, and Fig. 8 shows the basically mirror-like right carrier 54 sensors. The sensor carrier 53, 54 has an installation hole 69, with the help of which it is rotatably installed in the support unit 31, 32. The left and right side walls 81 are connected to each other by a jumper 82 and cover the support unit 31, 32. On the jumper 83, a fastening is provided element 83, which holds the running roller 58, 59. In addition, a holding element 84 is installed on this fastening element, designed for fixing or for controlled linear feed of the executive drive 86. The executive drive 86 is made in the form of a running cylinder or a controlled guide; the sensor holder 87 is installed on it. It is installed 2 o With the possibility of adjusting the position and the angle of inclination relative to the rod of the executive drive 86. In addition, the executive drive 86 itself is installed in the elongated holes of the holding element 84 with the possibility of adjusting the position. The executive drive 86 is made in such a way that the movement of the sensor holder 87 is at least equal to the width of the rolling surface 17 of the wheel.
У тримачі 87 датчика, наприклад, за допомогою рознімного защіпного з'єднання встановлений принаймні сч об ОДИН датчик. В залежності від задач контролю тримач 87 датчика може бути оснащений відповідною кількістю датчиків відповідного виду. Наприклад, можуть бути розміщені один за іншим кілька датчиків, зміщених один (8) відносно іншого відповідно до зміни радіусу кривизни контрольованого об'єкта. Таким чином поверхня 17 кочення колеса може бути повністю охоплена діапазоном вимірювання датчиків, завдяки чому поверхня кочення може бути проконтрольована за один оберт контрольованого об'єкта. В разі необхідності може бути здійснений (су зо ще один оберт для повторного, контрольного вимірювання. Датчики встановлюються на тримачі 87 з індивідуальним юстируванням кута і відстані відносно контрольованої поверхні. МеAt least ONE sensor is installed in the sensor holder 87, for example, by means of a detachable snap connection. Depending on the control tasks, the sensor holder 87 can be equipped with the appropriate number of sensors of the appropriate type. For example, several sensors can be placed one after the other, shifted one (8) relative to the other in accordance with the change in the radius of curvature of the monitored object. In this way, the rolling surface 17 of the wheel can be completely covered by the measurement range of the sensors, thanks to which the rolling surface can be controlled in one revolution of the controlled object. If necessary, one more rotation can be performed for a repeated, control measurement. The sensors are installed on the holder 87 with individual adjustment of the angle and distance relative to the controlled surface.
На тримачі 87 можуть бути встановлені вимірювальний датчик і контрольний датчик для здійснення о вимірювання і контролю за один оберт контрольованого об'єкта.A measuring sensor and a control sensor can be installed on the holder 87 to perform measurement and control for one revolution of the controlled object.
На Фіг.7 на тримачі 87 встановлено два датчики. Він виставлений для контролю горизонтальної ділянки 22 (22) залізничного колеса 11. ї-In Fig. 7, two sensors are installed on the holder 87. It is set up to control the horizontal section 22 (22) of the railway wheel 11.
На Фіг.8 тримач 87 містить датчик, виставлений для контролю похилої ділянки 23 поверхні 17 кочення колеса 11. Перевагою такого розподілу є незалежний контроль прилеглих одна до іншої ділянок 22 і 23, чим підвищується достовірність контролю. Альтернативно може бути здійснене виконання, при якому за допомогою двох чи більше датчиків, встановлених у тримачі 87, контролюються обидві ділянки 22, 23 поверхні 17 кочення. «In Fig.8, the holder 87 contains a sensor set up to monitor the inclined section 23 of the rolling surface 17 of the wheel 11. The advantage of this distribution is the independent control of adjacent sections 22 and 23, which increases the reliability of the control. Alternatively, it can be implemented in which two or more sensors installed in the holder 87 are used to monitor both sections 22, 23 of the rolling surface 17. "
В залежності від поставленої задачі тримачі 87 носіїв 53, 54 оснащують відповідними датчиками. з с Тримачі 87 датчиків встановлюють у робочому положенні носіїв датчиків 53, 54 з використанням еталонного залізничного колеса. Відстань до контрольованої поверхні вибирають в залежності від типу датчика і ;» припустимого класу похибки. Встановлювана відстань залежить також від використовуваного методу контролю.Depending on the task, holders 87 of carriers 53, 54 are equipped with appropriate sensors. z c Sensor holders 87 are installed in the working position of sensor carriers 53, 54 using a reference railway wheel. The distance to the controlled surface is chosen depending on the type of sensor and ;" acceptable class of error. The set distance also depends on the control method used.
Тримачі 87 датчиків регулюють таким чином, щоб датчики були орієнтовані перпендикулярно до контрольованої поверхні. В залежності від методу контролю датчики можуть бути орієнтовані також похило, наприклад під -І кутом з 52 або й більше.Holders 87 sensors are adjusted so that the sensors are oriented perpendicular to the controlled surface. Depending on the control method, the sensors can also be oriented obliquely, for example at an angle of 52 or more.
На ободі або на диску тестового колеса додатково може бути встановлений магнітний елемент. Шляхом о розпізнавання магнітного елемента за допомогою магнітоїндуктивного датчика можна встановлювати, о наприклад, нульове кутове положення колеса. Завдяки обчислювальному зв'язку з інкрементним датчиком 5о ходових роликів може бути точно визначене кутове положення тестового колеса і передбачених у ньому о дефектів. Таким чином, позиціювання в нульовому кутовому положенні служить для калібрування і се» настроювання системи. Потім, під час здійснення контролю, на кожному контрольованому об'єкті може бути встановлений магнітний елемент, за допомогою якого можна точно визначити положення можливо наявного дефекту.A magnetic element can additionally be installed on the rim or on the disc of the test wheel. By recognizing the magnetic element using a magnetoinductive sensor, it is possible to set, for example, the zero angular position of the wheel. Thanks to the computational connection with the incremental sensor 5o running rollers, the angular position of the test wheel and the defects foreseen in it can be accurately determined. Thus, positioning in the zero angular position serves to calibrate and adjust the system. Then, during the control, a magnetic element can be installed on each controlled object, which can be used to accurately determine the position of a possible defect.
Крім того, на Фіг.8 зображений виконавчий привід 88 з тримачем 89 для встановлення двох датчиків. Ці датчики використовують для контролю торцевої поверхні або обода 16 контрольованого об'єкта. Під час іФ) проведення контролю виконавчі приводи 86 і 88 переміщують вздовж контрольованої ділянки. Переміщення ко можна здійснювати дискретно або плавно.In addition, Fig.8 shows the executive drive 88 with a holder 89 for installing two sensors. These sensors are used to control the end surface or rim 16 of the controlled object. During iF) control, executive drives 86 and 88 are moved along the controlled section. The movement of ko can be carried out discretely or smoothly.
Альтернативно до тримача 89 датчиків може бути передбачений тримач датчиків, що може приймати кілька бо датчиків, юстированих під довільними кутами, узгодженими з потребами використовуваного методу контролю.As an alternative to the sensor holder 89, a sensor holder can be provided that can accept multiple sensors aligned at arbitrary angles consistent with the needs of the control method being used.
Датчики для контролю торцевої поверхні або обода колеса встановлені переважно зі зміщенням один відносно іншого, завдяки чому утворене таким чином контрольне поле повністю перекриває торцеву поверхню чи обід контрольованого об'єкта, і для його повного контролю достатньо одного оберту. Робоче положення такого "багатодатчикового" носія може бути під'юстируване під конкретний діаметр контрольованого об'єкта. 65 Нижче з посиланнями на Фіг.7 детальніше описується встановлений на лівому і на правому носіях 53, 54 датчиків вузол 91 обмеження зусилля притиснення ходових роликів 58, 59 до поверхні 17 кочення. Штовхач привідного елемента 52 спирається на палець 92 важеля 93, з можливістю обертання встановленого на осі 94.Sensors for monitoring the end surface or rim of the wheel are installed preferably with an offset relative to each other, due to which the control field formed in this way completely covers the end surface or rim of the controlled object, and one revolution is enough for its complete control. The working position of such a "multi-sensor" carrier can be adjusted to the specific diameter of the controlled object. 65 Below, with reference to Fig. 7, the unit 91 installed on the left and right carriers 53, 54 of the sensors, limiting the force of pressing the running rollers 58, 59 to the rolling surface 17, is described in more detail. The pusher of the drive element 52 rests on the finger 92 of the lever 93, with the possibility of rotation installed on the axis 94.
Для переведення носія 53, 54 датчиків у робоче положення штовхач переміщують ліворуч, внаслідок чого носій 53 на Фіг.7 обертається вгору за годинниковою стрілкою. Важіль 93 діє проти зусилля накопичувача 96 енергії.To transfer the carrier 53, 54 of the sensors to the working position, the pusher is moved to the left, as a result of which the carrier 53 in Fig. 7 rotates upwards clockwise. The lever 93 acts against the force of the energy store 96.
Накопичувач 96 енергії виконаний, наприклад, у формі елемента з пружиною стиснення. До досягнення контакту ходового ролика 58 з поверхнею 17 кочення колеса 11 привідний елемент 52 діє проти пружного зусилля накопичувача енергії. При подоланні попередньо заданого і - альтернативно - регульованого зусилля важіль 93 обертається навколо осі 94 і прапорець входить у зону чутливості вимикачів 98 наближення, внаслідок чого привідний елемент 52 спиняється. Таке робоче положення зображене на Фіг.9. Видно також, що одночасно з 7/0 приляганням ходових роликів 58, 59 до поверхні 17 кочення колеса 11 тримач 87 датчиків займає точно попередньо задане положення. Контроль об'єкта може здійснюватися безпосередньо. Альтернативно переміщення відкидного пристрою 51 в робоче положення може бути здійснене за допомогою привідних двигунів. Обертовий рух відкидного пристрою 51 і зусилля притискання ходових роликів 58, 59 до контрольованого об'єкта може контролюватися чи реєструватися за допомогою датчиків чи вимірювальних /5 Щупів.The energy accumulator 96 is made, for example, in the form of an element with a compression spring. Before reaching the contact of the running roller 58 with the rolling surface 17 of the wheel 11, the drive element 52 acts against the elastic force of the energy store. When overcoming the predetermined and - alternatively - adjustable force, the lever 93 rotates around the axis 94 and the flag enters the sensitivity zone of the proximity switches 98, as a result of which the drive element 52 stops. Such a working position is shown in Fig.9. It can also be seen that at the same time as the running rollers 58, 59 adjoin the rolling surface 17 of the wheel 11, the sensor holder 87 occupies a precisely predetermined position. Control of the object can be carried out directly. Alternatively, the movement of the folding device 51 in the working position can be carried out with the help of drive motors. The rotational movement of the folding device 51 and the force of pressing the running rollers 58, 59 to the controlled object can be controlled or recorded using sensors or measuring probes.
На Фіг.10 зображений відкидний пристрій 51 у початковому положенні. Розміщення залізничних коліс 11 різного діаметра на опорних роликах 33, 34 проілюстровано у вигляді вкладених одне в інше кіл різного діаметра. З цього видно, що в залежності від діаметра об'єкта відкидний пристрій 51 для досягнення робочого положення має бути повернутий на більший чи менший кут. Одначе позиціювання датчиків безпосередньо до 2о поверхні кочення відбувається незалежно від розмірів залізничних коліс.Fig. 10 shows the folding device 51 in the initial position. The arrangement of railway wheels 11 of different diameters on support rollers 33, 34 is illustrated in the form of nested circles of different diameters. From this it can be seen that, depending on the diameter of the object, the folding device 51 must be turned to a greater or lesser angle to reach the working position. However, positioning of the sensors directly to 2o of the rolling surface occurs regardless of the size of the railway wheels.
Контроль поверхні 17 кочення, внутрішньої торцевої поверхні і обода 16 колеса 11, а також поверхні колісного бандажа обов'язково необхідний для задовільнення мінімальних вимог техніки безпеки. Додатково можуть бути виставлені й інші вимоги техніки безпеки, наприклад, контроль диска 14 колеса і ступиці 13. Для цього призначені зображені на Фіг.11 носій 102 датчиків для диска і носій 103 датчиків для ступиці, які сч ов Можуть бути встановлені на рамі 28. Носій 102 датчиків для диска має виконавчий елемент 104, на якому встановлений тримач 106 датчика. Для контролю диска 14 колеса тримач 106 переміщують вздовж напрямної і) 107 біля диска 14 за стрілкою А. Потім тримач 106 для контролю диска 14 колеса 11 переміщують вздовж напрямної 108 вгору і вниз. Як датчик використовують переважно неспрямований випромінювач.Control of the rolling surface 17, the inner end surface and the rim 16 of the wheel 11, as well as the surface of the wheel rim is absolutely necessary to meet the minimum safety requirements. In addition, other safety requirements may be imposed, for example, control of the disk 14 of the wheel and the hub 13. For this, the carrier 102 of the sensors for the disc and the carrier 103 of the sensors for the hub shown in Fig. 11, which can be installed on the frame 28, are intended. Carrier 102 sensors for the disk has an executive element 104, on which the holder 106 of the sensor is installed. To control the disk 14 of the wheel, the holder 106 is moved along the guide i) 107 near the disk 14 according to arrow A. Then the holder 106 for controlling the disk 14 of the wheel 11 is moved along the guide 108 up and down. A non-directional emitter is mainly used as a sensor.
Носій 103 датчиків для ступиці встановлюють у попередньо визначене положення на висоті ступиці 13 і с зо Здійснюють контроль ступиці за допомогою широковипромінювача. Альтернативно контроль може бути здійснений з використанням одного чи кількох неспрямованих випромінювачів. Тримач 109 датчиків для ступиці Ме може бути встановлений у робоче положення за допомогою напрямного елемента 111, виконаного з можливістю (гу переміщення вздовж своєї поздовжньої осі і довільного обертання навколо своєї поздовжньої осі.The carrier 103 of the sensors for the hub is installed in a predetermined position at the height of the hub 13 and c zo. The hub is monitored using a wide emitter. Alternatively, control can be performed using one or more non-directional emitters. The sensor holder 109 for the Me hub can be installed in the working position with the help of the guide element 111, made with the possibility of movement along its longitudinal axis and arbitrary rotation around its longitudinal axis.
Може бути передбачене під'юстирування попередньо заданого положення. Вид датчика визначає його Ме з5 позиціонування і застосування при використанні методу занурення чи контактного методу. чаAdjustment of the preset position may be provided. The type of sensor determines its positioning and application when using the immersion or contact method. Cha
Крім того, на носіях 53, 54 датчиків чи на напрямній 108 може бути встановлений додатковий датчик для розпізнавання клеймованого чи гравійованого маркування, необхідного в певних випадках застосування.In addition, on the carriers 53, 54 of the sensors or on the guide 108, an additional sensor can be installed to recognize stamped or engraved markings required in certain applications.
Крім того, носій 102 датчиків для диска може бути виконаний здатним приймати кілька тримачів датчиків і з можливістю позиціонування і одночасного чи незалежного один від іншого переміщення вздовж ступиці аж до « гребеня колісного бандажа. При цьому може бути здійснене розміщення кількох нерухомих датчиків вздовж в с радіуса диска, завдяки чому вся поверхня диска може бути проконтрольована за один оберт колеса.In addition, the sensor carrier 102 for the disk can be made capable of receiving several sensor holders and with the possibility of positioning and simultaneous or independent movement along the hub up to the rim of the rim. At the same time, several fixed sensors can be placed along the radius of the disc, thanks to which the entire surface of the disc can be monitored in one revolution of the wheel.
Альтернативно може бути передбачене радіальне переміщення датчиків для диска вгору або вниз під час ;» контролю, завдяки чому може бути проконтрольована вся поверхня диска.Alternatively, radial movement of the sensors for the disk up or down during ;" control, thanks to which the entire disk surface can be controlled.
Крім того, на носіях 53 і 54 датчиків або альтернативно для контролю дисків коліс може бути встановлений носій датчиків для диска, який покриває трикутну область, в якій тримачі датчиків можуть переміщуватися -І радіально вгору і вниз за допомогою щонайменше одного приводу. При цьому можуть бути вибрані різні положення, наприклад, шести датчиків. Ці датчики можуть бути зв'язані між собою спільною планкою, завдяки і, чому може бути дотримана один раз встановлена відстань між датчиками, а також забезпечене рівномірне о переміщення кількох датчиків з використанням одного приводу.In addition, on the sensor carriers 53 and 54, or alternatively for monitoring the wheel discs, a disc sensor carrier can be mounted, which covers a triangular area in which the sensor holders can be moved radially up and down by at least one actuator. At the same time, different positions can be selected, for example, six sensors. These sensors can be connected to each other by a common bar, thanks to which the once-set distance between the sensors can be observed, as well as the uniform movement of several sensors using one drive.
Тримачі датчиків дозволяють вертикальне чи похиле положення контрольованої поверхні. Завдяки цьому ік можуть бути встановлені також різні кути опромінення при ультразвуковому вимірюванні. 4) Носій 102 датчиків для дисків і носій 103 датчиків для ступиці закріплені на рамі 28 у попередньо заданому положенні, показаному на Фіг.12. Для розвантаження і завантаження пристрою 26 контрольованим об'єктом розміщені праворуч на Фіг.12 носій 102 датчиків для дисків і носій 103 датчиків для ступиці Відкидають праворуч, завдяки чому забезпечується зручний доступ захватного пристрою для встановлення чи знімання залізничного колеса 11. При цьому доцільно передбачити виїмку, як показано на Фіг.б. Ліві носій 102 (Ф) датчиків для дисків і носій 103 датчиків залишаються нерухомими. Хоча вони також можуть бути виконаними з ка можливістю відкидання.Sensor holders allow vertical or inclined position of the monitored surface. Thanks to this ik, different irradiation angles can also be set during ultrasonic measurement. 4) Disc sensor carrier 102 and hub sensor carrier 103 are fixed to frame 28 in a predetermined position shown in Fig.12. To unload and load the device 26 controlled by the object placed on the right in Fig. 12 the carrier 102 of the sensors for the discs and the carrier 103 of the sensors for the hub are thrown to the right, thanks to which convenient access of the gripping device for installing or removing the railway wheel 11 is provided. At the same time, it is advisable to provide a notch , as shown in Fig.b. The left carrier 102 (F) sensors for discs and carrier 103 sensors remain stationary. Although they can also be made with the possibility of rejection.
Для об'ємного контролю коліс і колісного бандажу використовують ультразвукові головки з частотою від 4 до во 5 МГц. Ці головки розраховані для багатоканальних, наприклад, 16-канальних, контрольних систем, завдяки чому можливі збір і обробка даних. Можуть бути використані також інші датчики, наприклад, датчики на вихоревих струмах чи магнітоіндуктивні датчики. Крім того, можуть бути використані також широкопроменеві контрольні головки. Можливе також використання щупів. Термін "датчик" використовується для узгоджених з умовами застосування вимірювальних засобів, призначених для вимірювання, контролю і збору даних. б5Ultrasonic heads with a frequency of 4 to 5 MHz are used for volumetric control of wheels and wheel rims. These heads are designed for multi-channel, for example, 16-channel, control systems, thanks to which data collection and processing are possible. Other sensors can also be used, for example, eddy current sensors or magneto-inductive sensors. In addition, wide-beam control heads can also be used. It is also possible to use probes. The term "sensor" is used for measuring instruments designed for measurement, control and data collection in accordance with the conditions of use. b5
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10135399A DE10135399A1 (en) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | Method and device for non-destructive testing or for recording measurement data from disk-shaped or ring-shaped test objects |
| PCT/EP2002/007099 WO2003010532A1 (en) | 2001-07-26 | 2002-06-27 | Method and device for conducting nondestructive testing of or for recording measurement data from discoidal or annular test objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA79093C2 true UA79093C2 (en) | 2007-05-25 |
Family
ID=7692503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2004021372A UA79093C2 (en) | 2001-07-26 | 2002-06-27 | Method and device for nondestructive testing or for recording measurement data in testing of disk or annular objects |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1415147B1 (en) |
| AT (1) | ATE309533T1 (en) |
| CZ (1) | CZ303582B6 (en) |
| DE (2) | DE10135399A1 (en) |
| ES (1) | ES2252504T3 (en) |
| RU (1) | RU2289811C2 (en) |
| UA (1) | UA79093C2 (en) |
| WO (1) | WO2003010532A1 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011012010A1 (en) | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Emag Holding Gmbh | Machine tool for machining rotationally driven workpiece, has ultrasonic inspection device having measuring head that is movable in predetermined distance along workpiece by moving workpiece spindle in horizontal and vertical directions |
| US8596125B2 (en) * | 2011-06-23 | 2013-12-03 | Amsted Rail Company, Inc. | Railway wheel ultrasonic testing apparatus |
| DE102013206470A1 (en) | 2013-04-11 | 2014-10-16 | Deere & Company | test bench |
| CN103226132B (en) * | 2013-04-25 | 2014-12-10 | 哈尔滨工业大学 | High speed railway steel rail flaw detection experiment platform and detection method |
| CN103543204B (en) * | 2013-09-22 | 2016-08-10 | 北京主导时代科技有限公司 | A kind of manual ultrasonic flaw scanning equipment for train wheel defects detection |
| CN104111166B (en) * | 2014-06-04 | 2016-11-16 | 西安航空制动科技有限公司 | A kind of charger of wheel fatigue test board |
| CZ2016312A3 (en) | 2016-05-26 | 2017-11-29 | Univerzita Pardubice | A tool for attachment of test samples in a test device for contact fatigue testing of materials |
| DE102017127864A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-29 | Actemium Cegelec GmbH | Apparatus and method for the nondestructive measurement of components |
| CN108225248B (en) * | 2017-12-19 | 2020-06-23 | 柳州科路测量仪器有限责任公司 | Automatic measuring machine for axle journal of railway wagon wheel pair |
| RU2680857C1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-02-28 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Wheelset rim magnetic flaw detection device |
| CN113311071B (en) * | 2021-07-26 | 2022-01-28 | 南通辰同智能科技有限公司 | Bearing ring detection platform capable of reducing damage |
| CN115184042B (en) * | 2022-07-21 | 2024-09-03 | 上海游艺机工程有限公司 | Surrounding type car test bed for sightseeing vehicle |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US586406A (en) * | 1897-07-13 | Tailor s measure | ||
| US3417610A (en) * | 1965-12-29 | 1968-12-24 | Automation Ind Inc | Automatic ultrasonic railroad wheel inspection system |
| US3596503A (en) * | 1968-07-15 | 1971-08-03 | Amsted Ind Inc | Method and apparatus for manipulating and testing railway wheels |
| DE2634158C3 (en) * | 1976-07-29 | 1979-02-01 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Test system carrier for remote-controlled ultrasonic testing of the outer, circumferential weld seam areas on cylindrical components, especially in nuclear reactor systems |
| US4449408A (en) * | 1982-04-22 | 1984-05-22 | Magnetic Analysis Corporation | EMAT Test apparatus having retractable probe |
| WO1990013814A1 (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-15 | Hamersley Iron Pty. Limited | Ultrasonic wheel testing |
| US5574233A (en) * | 1994-10-17 | 1996-11-12 | Amsted Industries Incorporated | Non-contact railway wheel test apparatus and method |
| BR9403734A (en) * | 1994-10-20 | 1997-02-25 | Samapre Ind De Maquinas Ltda | Improvement in equipment for quality measurement |
| US5864065A (en) * | 1997-11-25 | 1999-01-26 | Amsted Industries Incorporated | Test apparatus for a railway wheel |
| DE19925394C2 (en) * | 1999-06-02 | 2002-11-28 | Intelligendt Sys & Serv Gmbh | Method and device for monitoring a rail vehicle |
| DE19943215C2 (en) * | 1999-09-09 | 2001-07-19 | Siemens Ag | Method and device for detecting a fault using ultrasound |
-
2001
- 2001-07-26 DE DE10135399A patent/DE10135399A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-06-27 UA UA2004021372A patent/UA79093C2/en unknown
- 2002-06-27 DE DE50204886T patent/DE50204886D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-27 AT AT02762306T patent/ATE309533T1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-06-27 WO PCT/EP2002/007099 patent/WO2003010532A1/en active IP Right Grant
- 2002-06-27 EP EP02762306A patent/EP1415147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-27 ES ES02762306T patent/ES2252504T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-27 RU RU2004106573/28A patent/RU2289811C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-06-27 CZ CZ20040112A patent/CZ303582B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1415147A1 (en) | 2004-05-06 |
| RU2289811C2 (en) | 2006-12-20 |
| EP1415147B1 (en) | 2005-11-09 |
| CZ303582B6 (en) | 2012-12-27 |
| ES2252504T3 (en) | 2006-05-16 |
| RU2004106573A (en) | 2005-02-27 |
| ATE309533T1 (en) | 2005-11-15 |
| DE10135399A1 (en) | 2003-02-20 |
| DE50204886D1 (en) | 2005-12-15 |
| CZ2004112A3 (en) | 2004-04-14 |
| WO2003010532A1 (en) | 2003-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA79093C2 (en) | Method and device for nondestructive testing or for recording measurement data in testing of disk or annular objects | |
| EP0240151B1 (en) | Metrological apparatus | |
| JP5414602B2 (en) | Inspection device | |
| JP5554332B2 (en) | Closed loop control of pad profile based on weighing feedback | |
| US7724357B2 (en) | Backside contamination inspection device | |
| JP5681797B2 (en) | Turbine disk mobile inspection system | |
| JPS63500338A (en) | test equipment | |
| JPS61226606A (en) | Device for measuring roundness deviation of eccentric support surface | |
| US4280354A (en) | Acoustic method and apparatus for measuring surfaces of wafers and similar articles | |
| KR102618129B1 (en) | Apparatus and method for detecting layer thickness of coated parts | |
| JP2532822B2 (en) | Annular area measuring device | |
| CA1106054A (en) | Apparatus for ultrasonic inspection of the welding seam of large pipes | |
| JPH02118407A (en) | Non-contact measurement of surface | |
| JP2680130B2 (en) | Ultrasonic inspection equipment | |
| EP0335474B2 (en) | Metrological apparatus | |
| US4506158A (en) | Dual mode spectrometer test station | |
| SU1000902A1 (en) | Scanning device for ultrasonic flaw detector | |
| JP2009291904A (en) | Polishing system | |
| JP3304271B2 (en) | Method and apparatus for measuring roller level in roller table | |
| JP2708364B2 (en) | Inspection device for body sway meter | |
| CN116313863A (en) | Wafer position detection method, device and medium | |
| SU1322142A1 (en) | Device for non-destructive checking of articles | |
| KR200270102Y1 (en) | Device of measurement ray disc thickness | |
| JPH03172286A (en) | Device to rotate fiber material container | |
| ITMI941603A1 (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONTROL OF OBJECTS EXTENDED IN LENGTH WITH THE CROSS SECTION DEVIANT FROM THE CIRCULAR SHAPE |