Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Тарабрин Владимир Федорович. Исследование акустических методов, создание мобильных систем и технологии технической диагностики железнодорожных рельсов : дис. ... канд. техн. наук : 05.11.13 Москва, 2006 185 с. РГБ ОД, 61:07-5/1435

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы

Безопасность функционирования железнодорожного (ж.д.) транспорта России, являющаяся важнейшим экономическим и социальным фактором, в значительной мере определяется техническим состоянием рельсового пути и мерами по поддержанию его качества. Одним из элементов системы обеспечения безаварийной эксплуатации пути является техническая диагностика (ТД) рельсов и мониторинг пути с применением комплекса методов неразрушающего контроля (НК), таких как акустический (ультразвуковой - УЗ), магнитный и др.

Для обеспечения непрерывного процесса эксплуатации ж.д. путей в суровых климатических условиях обширных территорий России и стран ближнего зарубежья разработана и реализована концепция многоэтапного контроля рельсов, включающая средства первичного и вторичного контроля, а также созданы и находятся в эксплуатации большое количество мобильных, съемных и ручных средств акустического и магнитного контроля рельсов.

Однако достоверность мобильных средств оказалась недостаточной, т.к. в 95% рельсов, изымаемых из пути, дефекты обнаруживаются съемными дефектоскопами, в связи с чем в обеспечении ТД рельсового пути в течение многих десятилетий заняты до 15 тыс. человек. Отсутствие средств автоматической обработки и регистрации результатов контроля также отрицательно сказывается на надежности контроля, которая зависит от квалификации и ответственности персонала, из-за недостаточного уровня которых до 20 % отказов объектов ж.д. транспорта по дефектам приходится на дефекты, пропущенные при НК. Причина этих недостатков заключается в нерешенности вопросов выбора оптимальных способов возбуждения и приема УЗ колебаний, снижения зависимости результатов контроля от влияния нестабильности акустического контакта, в слабом использовании достижений информационных технологий, недостаточной научной и экономической обоснованности концепции создания и технологии применения современных средств контроля пути. Все это свидетельствует об актуальности продолжения исследований в области физических основ УЗ НК, создания средств автоматизации НК и ТД и регистрации их результатов.

В связи с этим настоящая работа посвящена исследованию акустических методов и созданию на их основе мобильных систем и технологий технической диагностики железнодорожных рельсов с использованием цифровых систем обработки и регистрации. Важной частью работы является исследование природы образования и развития дефектов и её влияние на эффективность их обнаружения и идентификации.

Цель работы

Целью работы является создание мобильных систем и технологии технической диагностики ж.д. рельсов с применением цифровой обработки и программно-регистрирующих комплексов, развитие концепции повышения эффективности и достоверности обнаружения и идентификации дефектов рельсов и мониторинга ж.д. пути.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

        1. Разработать способы ЭМА возбуждения УЗ волн в рельсах, наметить пути совершенствования технических средств и технологии технической диагностики и мониторинга рельсового пути.

        2. Провести исследования электронно-акустического тракта средств скоростного ультразвукового контроля рельсов.

        3. Разработать функциональные схемы аппаратуры и создать комплекс мобильных систем технической диагностики для многопараметровой оценки технического состояния рельсового пути.

        4. Создать, провести испытания, сертифицировать и организовать серийное производство и промышленное внедрение мобильных систем ТД и НК рельсов и мониторинга пути с автоматической регистрацией результатов.

        5. Разработать технологию и методику контроля рельсов на базе комплексного применения мобильных систем НК и ТД и измерительных систем контроля параметров рельсового пути.

        Научная новизна

        1. На базе цифровых технологий предложен способ повышения надежности УЗ контроля рельсов, уложенных в пути, с использованием управляющего напряжения, формируемого с учетом состояния акустического контакта.

        2. Разработаны способы повышения помехозащищенности УЗ контроля с использованием цифровых методов фильтрации и динамического порога при обработке информативных сигналов.

        3. Предложены и исследованы способы возбуждения и приема сдвиговых УЗ волн SV и SH поляризации и рэлеевских волн с использованием ЭМА преобразования, разработаны конструкции ЭМАП с применением энергонезависимых постоянных магнитных систем.

        4. Предложена и экспериментально подтверждена методика расшифровки характера выявленных дефектов рельсов на основе предварительной автоматической оценки типа дефекта по критериям.

        Защищаемые положения

        1. Способ управления чувствительностью и повышения помехозащищенности УЗ контроля рельсов с учётом состояния акустического контакта на основе использования цифровой временной регулировки чувствительности.

        2. Способы ЭМА возбуждения и приема сдвиговых и рэлеевских УЗ волн и конструкции ЭМА преобразователей.

        3. Принципы создания и организация эксплуатации мобильных систем ТД рельсов, уложенных в пути.

        4. Критерии идентификации эхосигналов от дефектов рельсов с целью автоматизации расшифровки результатов контроля в процессе проезда мобильных систем диагностики.

        5. Технология и методики контроля рельсов на базе комплексного применения мобильных систем НК и ТД и измерительных систем контроля параметров рельсового пути.

        Практическая значимость и внедрение результатов работы

        Полученные в работе результаты использованы при разработке технологии контроля рельсов, уложенных в ж.д. пути, при создании многоканальных УЗ дефектоскопов, аппаратно-программных комплексов для сбора, обработки, отображения и регистрации информации и мобильных систем НК и ТД рельсов, разработанных под руководством и при непосредственном участии автора.

        Мобильные системы НК и ТД рельсов - вагон-дефектоскоп «ВД-1МТ», автомотриса дефектоскопная электрическая АДЭ-1МТ, лаборатория диагностики и мониторинга рельсового пути на комбинированном ходу «ЛДМ-1» сертифицированы органами Госстандарта, внесены в Реестр средств измерения на ж.д. транспорте и поставляются на сеть железных дорог России и стран СНГ.

        Апробация работы

        Основные материалы исследований доложены на международных и российских научно-технических конференциях по НК и ТД: 8 ECNDT, Barcelona, 2002, XVI - XVII Российских научно-техн. конф. «Неразрушающий контроль и диагностика», Санкт-Петербург, 2002, Екатеринбург, 2005, Научно-технической конференции «Сварка на рубеже веков», Москва, 20-21 января 2003, Международном форуме «Ультразвуковая дефектоскопия – 75», Санкт-Петербург, 3-4 февраля 2003, Национальных научно-техн. конф. и выставках Украины и Молдовы, 2003 г., 3-й и 4-ой Международных выставках и конференциях «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», 17-18 марта 2004 и 17-21 мая 2005, Москва и др., мобильные системы и съёмные рельсовые дефектоскопы демонстрировались на международных и отечественных выставках средств НК и ТД «Дефектоскопия – 2001, 2002, 2003, 2004» в г. Санкт-Петербурге, выставках путевых машин в 2001-2005 гг., Калуга, и др. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ и одно учебное пособие. На технические решения, реализованные в разработанных системах УЗ контроля ж.д. рельсов, получены 2 патента РФ на изобретения.

        Структура и объём работы

        Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 177 наименований и приложения. Объём работы составляет 185 страниц, в том числе 87 рисунков и 5 таблиц.

Подобные работы
Самокрутов Андрей Анатольевич
Развитие методов акустического неразрушающего контроля и создание устройств на базе информационных технологий с антенными системами и малоапертурными преобразователями
Лактионов Александр Иванович
Разработка методов исследования распределения флуоресцирующего растворенного органического вещества в морской среде
Бизюлев Александр Николаевич
Исследование электромагнитных методов контроля и разработка средств дефектоскопии с повышенной разрешающей способностью
Мартынов Сергей Анатольевич
Исследование электромагнитных методов и разработка средств дефектоскопии покрытий х трубопроводов, размещенных в грунте
Лихопой Андрей Александрович
Исследование акустических низкочастотных методов и разработка усовершенствованных средств дефектоскопии многослойных конструкций
Данилов Юрий Валентинович
Исследование и разработка методов и средств контроля процессов гальванической металлизации печатных плат
Якимов Евгений Валерьевич
Исследование, разработка и применение методов защиты от помех преобразователей больших сопротивлений, применяемых при контроле изоляции кабельных изделий
Гуляев Павел Валентинович
Разработка и исследование пьезоэлектрических устройств и методов управления ими в сканирующем туннельном микроскопе для изучения кластерных материалов
Рогов Андрей Александрович
Исследование влияния температуры на конструктивные элементы матричного вихретокового преобразователя и разработка быстродействующих методов температурной компенсации
Бобренко Вячеслав Михайлович
Разработка и создание методов и средств акустической тензометрии разъ#мных соединений аэрокосмических аппаратов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net