Спосіб діагностування надресорних балок вантажних вагонів методом акустичної емісії

Корисна модель відноситься до нафтопереробної, хімічної та нафтохімічної промисловості, а саме до неруйнуючого контролю по сигналам акустичної емісії та може бути використаний при контролі надресорних балок вантажних вагонів. Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є " Настанови щодо проведення акустико емісійного діагностування об'єктів підвищеної небезпеки" – [ДСТУ 4227 -2003]. Цей стандарт поширюється на промислові об'єкти: трубопроводи, трубопровідні системи та технологічне обладнання (котли, вмістища, резервуари тощо) нафтопереробних нафтохімічних і хімічних виробництв, вантажопідіймальних засобів і споруд, трубопровідного транспорту та інших об'єктів підвищеної небезпеки. Цей стандарт встановлює основні вимоги щодо проведення акустико - емісійного діагностування зазначених об'єктів з метою визначення їх технічного стану та встановлення можливості і умов їх подальшої експлуатації. Акустико - емісійне діагностування виконується у процесі навантаження об'єкту вн утрішнім тиском до визначеної, заздалегідь вибраної величини та в процесі витримки тиску на визначених рівнях. Навантажування об'єкта випробовувальним тиском Р проводять згідно з графіком навантажування фігура 1. Іспити об'єкту розподіляються на попередні та робочі. Навантажування здійснюється з застосуванням спеціального обладнання (стенду), або на машинах із механічним чи гідравлічним навантажувальним пристроєм, яке забезпечує підвищення внутрішнього (зовнішнього) тиску по заданому графіку, який визначає швидкість навантажування, час витримки об'єкту під навантажуванням та значення навантажень. Попередні іспити мають мету: - перевірити працездатність всієї апаратури; - уточнити рівень шумів і коригування порога апаратури; - виявити джерела акустичного випромінювання пов'язаного з тертям у точках підвіски (кріплення) об'єктів, в опорах, в конструкційних елементах жорсткості. Попередні іспити проводять в умовах циклічного навантажування у діапазоні навантажень від 0 до 0,25Рроб та число циклів навантажування має бути до п'яти. Навантажування об'єкту при робочому іспиті проводять з витримкою тиску на рівні 0,5Рроб ; 0,75Рроб ; 1,0Рроб та Рвипр. Час на проміжних рівнях складає п'ять хвилин та більше. Основним недоліком вищенаведеного способу акустико - емісійного діагностування є те, що графік зміни тиску, при навантажуванні об'єкта тиском Р, не враховує індивідуальних особливостей об'єкту іспитів. Це обумовлено конструктивними особливостями об'єкту іспитів, характеристиками матеріалу, з якого виготовлений об'єкт, умовами експлуатації, передісторією навантажування об'єкту. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу діагностування надресорних балок вантажних вагонів методом акустичної емісії, шляхом підбору графіка кривих навантажування, при вертикальному навантажуванні надресорних балок вантажних вагонів, що дозволяє забезпечити при іспитах більш достовірне виявлення потенціальне небезпечних ділянок, та локалізацію критичних і катастрофічних активних дефектів, які небезпечні для експлуатації надресорних балок вантажних вагонів. Поставлена задача досягається, згідно корисної моделі, шляхом вертикального навантажування надресорних балок вантажних вагонів, та підбором графіка кривих навантажування з урахуванням того, що стимуляція акустичної прояви дефектів в надресорній балці здійснюється в два етапи: перший етап - вертикальне навантажування, витримка не менш однієї хвилини, скинення навантажування до нульового значення, а через хвилину проводять другий етап - подвійне вертикальне навантажування, витримка не менш однієї хвилини, скинення навантажування до нульового значення. Навантажування надресорних балок вантажних вагонів здійснюють на спеціальних навантажувальних стендах. Надресорна балка при проведенні іспитів підлягає дії вертикального навантажування. Схема установки надресорної балки та розташування перетворювачів акустичної емісії - фігура 2. Підготовку надресорних балок вантажних вагонів до операції контролю здійснюють у наступній послідовності: - очищують від забруднень поверхню деталей в місцях установки приймача; - проводять вхідний візуально - вимірювальний контроль; - готують навантажувальний стенд до іспитів в відповідності до інструкції; - встановлюють на навантажувальний стенд надресорну балку; - по центру надресорної балки встановлюють портал, який передає вертикальне навантажування; - прес, який встановлюють на порталі, при іспиті надресорної балки розташовують в центрі; - готують акустико - емісіонний вимірювальний комплекс; - встановлюють передатчики акустичної емісії, та з'єднують їх з вимірювальним блоком; - встановлюють датчики тиску , та з'єдн ують їх з параметричними входами модулів вимірювального блоку. Перевірку працездатності приладів здійснюють в залежності від інструкції по експлуатації. Перед началом контролю методом акустичної емісії система переводиться в режим реєстрації. Стимуляція акустичної прояви дефектів в надресорній балці здійснюється в два етапи. Перший етап: на навантажувальному стенді (фігура 2), де знаходиться надресорна балка, створюють вертикальне попереднє навантажування, воно здійснюється зі швидкістю не більше 5тс в хвилину до значення 50кГс\см 2, з послідуючою витримкою не менше однієї хвилини. Потім скидають навантажування до нульового значення, а через хвилину проводять другий етап здійснюють повторне вертикальне навантажування в надресорній балці до значення 130кГс\см 2, послідуючою витримкою не менше однієї хвилини ,та скидають навантажування до нульового значення. Графік режиму навантажування надресорної балки фігура 3. Реєстрація акустико - емісійних сигналів здійснюється як на першому етапі так і на другому етапі. Проводячи оцінку результатів іспитів враховують інформацію, при контролі акустичної емісії надресорних балок, та індикацію на моніторі вимірювального комплексу, яка вказує на місця знайденого дефекту. Такий спосіб діагностування надресорних балок вантажних вагонів дозволяє забезпечити при іспитах більш достовірне виявлення потенціальне небезпечних ділянок, та локалізацію критичних і катастрофічних активних дефектів, які небезпечні для експлуатації надресорних балок вантажних вагонів.