vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"vestnikvniizht-85Research ArticleДругоеMiscellaneousСовершенствование ультразвукового контроля осей колесных пар подвижного состава железных дорогImprovement of ultrasonic inspection of wheelset axles of railway rolling stockКиреевА. Н.KireevA. N.lifter_23@mail.ruВитренкоВ. А.VitrenkoV. A.noemail@neicon.ruПубличное акционерное общество «Лугансктепловоз»; Луганский государственный университет имени Владимира Даля, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованияРоссияPublic Joint Stock Company “Luganskteplovoz”; Lugansk State University named after Vladimir Dal, State educational institution of higher educationRussian FederationЛуганский государственный университет имени Владимира Даля, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованияРоссияLugansk State University named after Vladimir Dal, State educational institution of higher educationRussian Federation20162804201602116122Copyright © Киреев А.Н., Витренко В.А., 20162016Киреев А.Н., Витренко В.А.Kireev A.N., Vitrenko V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/85

Предлагается безэталонный метод настройки функции временной регулировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа при контроле осей колесных пар подвижного состава железных дорог, позволяющий исключить при контроле недостатки применения стандартных образцов предприятия и метода диаграмм амплитуда - расстояние - диаметр и, соответственно, повысить достоверность результатов ультразвукового контроля. Для автоматизации расчетов при настройке функции временной регулировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа разработан программный продукт «NDTRT-18». Разработана методика настройки функции временной регулировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа. Представлен результат практической настройки функции временной регулировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа УД 2-70 с применением разработанного безэталонного метода для ультразвукового контроля подступичной части локомотивной оси диаметром 235 мм. Предлагаемый безэталонный метод и программный продукт успешно внедрены в Публичном акционерном обществе «Лугансктепловоз» в технологический процесс контроля осей колесных пар магистральных тепловозов 2ТЭ116У, 3ТЭ116У, 2ТЭ116УД ультразвуковым эхоимпульсным методом.

The article set the task of improving the ultrasonic inspection of wheelset axles of railway rolling stock by increasing the reliability of the inspection results. Taken into account the specificity of the wheelset axles production defects, which may occur in it due to failures in technological processes of production, located mainly near the center of the axis and extend along the axis. Such defects are gained more complete identification as a result of the ultrasonic inspection with pulse-echo method on cylindrical side with direct converter in radial direction. During ultrasonic inspection of axles on the cylindrical side in the radial direction sensitivity setting and evaluation of the permissibility of defects is performed on standardized samples of the enterprise with standard reflectors located at different depths in the inspection range. Cylindrical flat bottom 5 mm diameter reflectors are used as reference reflector, to adjust the estimated level of sensitivity, and 3 mm for adjusting the reference sensitivity level. The main disadvantage of the use of standard samples of the enterprise is the possible non-conformity of standard reflectors with technical requirements, such as the lack of parallelism of tangent plane of the flat bottom of the reflector to the entry point of the ultrasonic wave; lack of flatness of the bottom of the reference reflector; increased roughness of the flat bottom of the reference reflector, and others. The mismatch data results in decrease of the amplitude of echoes from the reference reflector, which leads to inaccurate assessment of defects in the inspected axis. To eliminate the disadvantages of standard enterprise samples more reasonable is to make a transition to the assessment of defects by the use of charts amplitude-distance-diameter, built on the use of analytical dependencies describing the amplitude of the ultrasonic echo signal from different reflective surfaces. However, the application of the graphs method amplitude-distance-diameter leads to an increased amount of noises during the process of ultrasonic inspection at the beginning of the inspected range of flaw-detection. The paper presents a mathematical apparatus and on its basis a standardless method for the setting of time function is developed to adjust the sensitivity of the ultrasonic flaw detector during the inspection of wheelset axes of railway rolling stock, allowing to exclude disadvantages of application of standard samples of the enterprise during the control and the diagram method the amplitude-distance-diameter, and accordingly, increase the reliability of the results of ultrasonic testing. To automate the calculation when setting up the time function to adjust the sensitivity of the ultrasonic flaw detector the software “NDTRT-18” was designed (Unit 5). A method for time setting to adjust the sensitivity of the ultrasonic flaw detector with developed standardless method and software product “NDTRT-18” was described. Results of the practical setting the time function to adjust the sensitivity of the ultrasonic flaw detector UD 2 - 70 with using developed standardless method for ultrasonic isnspection of the locomotive wheel seat axis of 235 mm diameter were presented. Developed standardless method and software were implemented in the public joint stock company “Luganskteplovoz” into the process of inspection of wheelset axles of diesel locomotives 2TE116U, 3TE116U, 2TE116UD with ultrasonic pulse-echo method.

подвижной состав железных дорогось колесной парытехническое диагностированиенеразрушающий контрольультразвуковой контрольэхоимпульсный методвременная регулировка чувствительностиrailway rolling stockthe wheelset axletechnical diagnosticsnondestructive testingultrasonic testingecho pulse methodtime sensitivity adjustmentReferencesБервинов В. И., Доронин Е. Ю., Зенин И. П. Техническое диагностирование и неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. 332 с.Bervinov V. I., Doronin E. Yu., Zenin I. P. Tekhnicheskoye diagnostirovaniye i nerazrushayushchiy kontrol’ de-taley i uzlov lokomotivov [Technical diagnostics and non- destructive testing of parts and compo-nents of locomotives]. Moscow, GOU “Training Center for education on railway transport” Publ., 2008, 332 p.Гаврилюк А. Ф., Рябец Т. А. Состояние и анализ безопасности движения на железных дорогах Украины. Пути развития средств НК // Неразрушающий контроль. 2008. № 2. С. 13 - 21.Gavrilyuk A. F., Ryabets T. A. Sostoyanie i analiz bezopasnosti dvizheniya na zheleznykh dorogakh Ukrainy. Puti razvitiya sredstv NK [Status and analysis of traffic safety on the railways of Ukraine. Ways of development of NDT]. Nerazrushauschiy kontrol’, 2008, no. 2, pp. 13 – 21.Капранов Б. И., Коротков М. М. Акустические методы контроля и диагностики: учебное пособие. Ч. 1. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 186 с.Kapranov B. I., Korotkov M. M. Аkusticheskiye metody kontrolya i diagnostiki [Acoustic methods of control and diagnostics]. Tomsk, TPK Publ., 2008, 186 p.Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. Изд. 2-е, испр. и доп. / под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 2003. 656 с.Nerazrushayushchiy kontrol’ i diagnostika [Nondestructive testing and diagnos-tics. Reference book]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2003, 656 p.Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Неразрушающий контроль. Справочник в 7 томах. Т. 3: Ультразвуковой контроль / под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.Ermolov I. N., Lange Yu. V. Klyuev V. V. Ul’trazvukovoy kontrol’ [Ultrasonic testing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2004, vol. 3, 864 p.Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела / пер. с англ. М.: Наука, 1978. 544 с.Truell R., Elbaum Ch., Chik B. Ultrasonic methods in solid state physics [transl. from English]. Moscow, Nauka Publ., 1972, 340 p.Шрайбер Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1965. 391 с.Shraiber D. S. Ul’trazvukovyye metody v fizike tverdogo tela [Ultrasonic flaw detection]. Moscow, Metallurgia Publ., 1965, 391 p.Крауткремер Й., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. Справочник / пер. с нем. Е. К. Бухмана, Л. С. Зенковой; под ред. В. Н. Волченко. М.: Металлургия, 1991. 752 с.Krautkremer Yozef, Gerbert Krautkremer. Ul’trazvukovoy kontrol’ materialov [Ultrasonic testing of materials]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1991, 752 p.Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. 240 с.Ermolov I. N. Teoriya i praktika ul’trazvukovogo kontrolya [Theory and practice of ultrasonic testing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1981, 240 p.Киреев А. Н. Дефектометрия при ручном контроле элементов и систем подвижного состава железных дорог ультразвуковым эхо-методом // Вестник РГУПС. 2015. № 2. С. 24 - 30.Kireev A. N. Defektometriya pri ruchnom kontrole elementov i sistem podvizhnogo sostava zheleznykh dorog ul’trazvukovym ekho-metodom [Defectometry with manual control of elements and railway rolling stock systems with ultrasonic echo method]. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya, 2015, no. 2, pp. 24 – 30.Кірєєв А. М. Наукові основи та практична реалізація вдосконалення ультразвукового контролю елементів та систем рухомого складу залізниць. Луганськ: Вид-во «Ноулідж», 2012. 142 с.Kіreev A. M. Naukovі osnovi ta praktichna realіzatsіya vdoskonalennya ul’trazvukovogo kontrolyu elementіv ta sistem rukhomogo skladu zalіznits’[Scientific bases and practical realization of the perfection of ultrasonic testing of components and systems of railway rolling stock]. Lugansk, Noulіdzh Publ., 2012, 142 p. (in Ukr.).Повышение достоверности диагностической операции ультразвукового контроля осей колесных пар / Г. Г. Басов [и др.] // Ресурсосберегающие технологии производства и обработка давлением материалов в машиностроении: сборник научных трудов. Луганск, 2008. С. 292 - 299.Basov G. G., Kireev A. N., Mozheyko A. V., Kireeva M. A. Povyshenie dostovernosti diagnosticheskoy operatsii ul’trazvukovogo kontrolya osey kolesnykh par. Resursosberegayushchie tekhnologii proizvodstva i obrabotka davleniem materialov v mashinostroenii. Sb. nauch. tr. [Increasing the reliability of diagnostic operation of ultrasonic test-ing of wheelset axles. Resource saving technologies of production and pressure processing of materials in mechanical engineering. Coll. sci. works]. Lugansk, SNU im. V. Dalya Publ., 2008, pp. 292 – 299.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.