Analysis of Application the Device with Nonstandard Scanner Installation for Rail Condition Monitoring

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorShapovalov, I. K.
dc.contributor.authorPareniuk, D. V.
dc.contributor.authorDrozdenko, K. S.
dc.contributor.authorMishchenko, V. P.
dc.date.accessioned2022-12-07T09:44:34Z
dc.date.available2022-12-07T09:44:34Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenIn this work, the possibility of application the device with a non-standard (side) piezoelectric sensor installa-tion for rail condition monitoring is considered. The aim of this device application is reducing the risks of using single-strand flaw detectors on railway tracks with fixation system on the rail in the form of two rebords. Also, the application of this device allows you to obtain a new qualification criterion for the integrity of the rail, which is located in the railroad ground-work. This criterion is the presence of a signal from the opposite face of the rail head, which, in addition to the possible detection of a 30В.1-2 defect (DG) or 113 also allows you to record developed defects of the rail neck, passing into its head and implemented by sounding the rail head of the linear section of the track in the transverse direction (from the working to the non-working face). The study of round ultrasonic transducers of different frequencies was carried out. It has shown impossibility of using 10 MHz transducers. The results of statistical estimation of rail thickness and corresponding amplifi-cation levels are presented. The presence of statistically significant differences in the monitoring of different frequencies sensors and different sensors of the same frequency (which is relevant only for 5 MHz) was found. The difference between the maximum and minimum average in the test group of measured values of rail thickness was 0.06 mm, and between amplification levels — 17 dB.uk
dc.description.abstractukНа даний момент потяги є одним із найшвидших та найпотужніших засобів транспортування та пересування по суші, який відіграє значну роль у сталому економічному розвиткові сучасного світу. Для використання вказаного транспорту потрібно забезпечити безперебійне та надійне пересування потягів по якісно вкладеним та надійним коліям. Залізничні колії необхідні для руху поїздів, і складаються з рейок, опор, шпал і дорожнього полотна для розподілу навантаження поїзда. Рейки постійно підлягають дії пошкоджуючих факторів — тертя об колеса потягів, дій ваги потягів та погодних факторів. Ці фактори суттєво впливають на максимально можливий термін експлуатації як рейкового, так і рухомого складу. Рейки постійно піддаються дії навантаження внаслідок тертя об колеса поїзда, теплової зміни довжини, а також дефекти рейки можуть виникати через корозію, викликану зовнішнім середовищем чи пошкодження під час виробництва або експлуатації (механічним чи термічним). Саме тому в даній роботі було розглянуто можливість застосування пристрою для контролю стану рейки із нестандартним (боковим) встановленням п’єзоелектричного датчика. Застосування даного сканеру спрямоване на зменшення ризиків використання на залізничних шляхах однониткових дефектоскопів, що мають систему фіксації на рейці у вигляді двох реборд. Також використання зазначеного пристрою дає змогу отримати новий кваліфіка-ційний критерій цілісності рейки, яка розміщена у залізничному полотні, а саме наявність сигналу від протилежної грані головки рейки, котрий окрім можливого виявлення дефекту 30В.1-2(ГД) або 113 дає змогу також реєструвати розвинені дефекти шийки рейки, що переходять у її головку і реалізується шляхом прозвучування головки рейки лінійної ділянки колії у поперечному напрямі (від робочої до неробочої грані). Було досліджено особливості використання круглих ультразвукових перетворювачів різних частот, що пока-зало неможливість використання перетворювачів частотою 10 МГц. Під час проведення дослідів було виконано серію із 50 вимірювань – по 10 на кожен із 5 застосовуваних датчиків. Товщина рейки у точці встановлення скла-дала 71 мм. Вимірювання виконувались на 10 різних точках рейки Р-50 у 10 різних точках робочої грані головки рейки, де вимірювались умовні значення підсилення, що досягається при перетині донним сигналом рівня 50% висоти екрану та товщина головки рейки (її глибина). У роботі представлені статистичні результати оцінки отриманих експериментальних значень товщини рейки та відповідних їм рівнів підсилення — отримані чисельні значення експериментів було оцінено шляхом встанов-лення відповідності розподілу у тестових групах нормальному законові із використанням методу Шапіро-Вілка та графічного аналізу, із подальшим статистичним аналізом із використанням параметричного методу — t-критерію Стьюдента. Проведений аналіз показав можливість отримання бажаних результатів (а саме сигналу від протилежної сторони головки рейки) та використання такого встановлення сканеру для виявлення дефектів 30В.1-2(ГД) або 113 по європейському стандартові. Було виявлено наявність статистично значимих відмінностей при проведені контролю датчиками різної частоти та різними датчиками однієї частоти (що актуально лише для 5 МГц). Визна-чена різниця між максимальним і мінімальним середнім у тестові групі виміряним значенням товщини рейки склала 0,06 мм, а між рівнями підсилення – 17 дБ.uk
dc.format.pagerangeС. 263459-1-263459-8uk
dc.identifier.citationAnalysis of Application the Device with Nonstandard Scanner Installation for Rail Condition Monitoring / I. K. Shapovalov, D. V. Pareniuk, Drozdenko, V. P. Mishchenko // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2022. – Т. 27, № 2(121). – С. 263459-1-263459-8. – Бібліогр.: 23 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.263459
dc.identifier.orcid0000-0002-8665-7868uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0734-3183uk
dc.identifier.orcid0000-0002-7653-600Xuk
dc.identifier.orcid0000-0003-4927-2376uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51273
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2022, Т. 27, № 2(121)uk
dc.subjectnondestructive testinguk
dc.subjectpulse echo methoduk
dc.subjectmirror-shadow methoduk
dc.subjectrail headuk
dc.subjectнеруйнівний контрольuk
dc.subjectехо-імпульснийuk
dc.subjectдзеркально-тіньовийuk
dc.subjectголовка рейкиuk
dc.subject.udc620.179.1, 625.143uk
dc.titleAnalysis of Application the Device with Nonstandard Scanner Installation for Rail Condition Monitoringuk
dc.title.alternativeАналіз можливості використання пристрою для контролю стану рейки із нестандартним встановленням сканеруuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA_2_2022_08_263459-1-263459-8.pdf
Розмір:
1.27 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 27, № 2(121)