Розробка скануючого пристрою для неруйнівного контролю рейок різних типів
Вантажиться...
Дата
2022
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У наш час наша країна захищає право бути незалежною та демократичною європейською державою від країни-терориста, яка за будь яку ціну хоче не дати цьому статися. Наша армія цілодобово та без вихідних боронить наш дім. У цьому нам сильно допомагає цивілізований світ постачаючи зброю, набої, генератори, а також багато гуманітарної допомоги. Через відсутнє авіасполучення з міркувань безпеки велика частина транспортування покладена на залізницю. Кожного дня потяги курсують по всій країні без зупину, що досить сильно виснажує залізничне сполучення. Зараз будь яка затримка через поломку колії може дуже сильно нашкодити, саме тому постає питання контролю стану колій.
Одним з таких способів контролю є неруйнівний контроль колії, що дозволяє уникати демонтажні роботи та економити час і фінансування. Найчастіше використовуються ультразвуковий метод контролю (УЗК) та вихрострумовий (ВСК) метод контролю.
За допомогою ультразвукового методу можна виконувати контроль частини колії усередині на наявність підповерхневих дефектів. У свою чергу вихрострумовий метод дозволяє контролювати поверхню колії на наявність несуцільностей.
Комбінований метод, який використовує обидва УЗ та ВТ методи, дозволяє проводити контроль об’єкту у зонах всередині і одночасно на поверхні, що робить цей метод результативним та виграє час у порівнянні з іншими методами.
Мета магістерської дисертації - розробка скануючого пристрою для неруйнівного контролю колії, у якій можливе використання різних типів рейок. Визначення можливості використання для контролю рейки комбінованого методу, який дозволить поєднати два методи неруйнівного контролю і за допомогою якого буде можливість виявляти усі імовірні дефекти на зовні і всередині головки рейки, якщо вони перекривають достатню площу ультразвукового променя та незалежно від їх орієнтації відносно локації акустичного сканеру. Підбір датчиків для ультразвукового контролю із відповідними кутами входження ультразвукових променів у об’єкт контролю, їх місця розміщення та можливої будови скануючого приладу.
Досягнення цієї мети передбачає розв'язання таких задач:
1. Визначення особливостей одночасного використання різних за фізичною природою методів неруйнівного контролю рейки.
2. Вдосконалення теорії неруйнівного контролю рейок.
3. Експериментальна перевірка можливостей використання методів неруйнівного контролю при нестандартному встановленні датчиків.
4. Експериментальна можливість використання нового діагностуючого параметру для проведення неруйнівного контролю рейок – ширини головки рейки.
5. Встановлення можливості використання типових перетворювачів неруйнівного контролю для контролю різних об’єктів контролю, котрі відрізняються хімічним складом.
6. Розробка та розрахунок параметрів роботи нового типу скануючого пристрою для ультразвукового неруйнівного контролю.
Об’єктом дослідження є процес перетворення енергії коливань п’єзопластини під час проходження ними шляху через скануючий пристрій у об’єкт контролю та у зворотному напрямі, трансформація енергії електромагнітних коливань у металі.
Предметом дослідження є акустичний та вихрострумовий тракти приладу неруйнівного контролю, котрі працюють у визначеному діапазонові частот та використовують у якості об’єкту контролю рейки різних типів. Методи дослідження. Дослідження проведено використовуючи два методи неруйнівного контролю: ультразвуковий та вихрострумовий. Ульразвуковий метод використовується для контрою підповерхневих та глибинних дефектів, вихрострумовий для знаходження поверхневих несуцільностей об’єкту контролю. Використання тесту Шапіро-Уілка та графічний методу для аналізу відповідності нормальному розподілу у вибірці отриманих результатів; t–критерій Стьюдента вибірок із нормальним законом розподілу результатів.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані під час виконання дисертації результати ожуть бути використані:
- для покращення якості та продуктивності контролю лінійних ділянок залізничної колії, що зменшить час та фінансові витрати на її діагностику;
- для забезпечення збереження цілісності використовуваного матеріального забезпечення при проведені контролю пошкоджених рейок;
- при підготовці фахівців на кафедрі Акустичних та мультимедійних електронних систем, а саме, при проведенні лабораторних та практичних робіт з дисциплін "Акустичні прилади та системи", "Прилади та системи неруйнівного контролю".
Публікації:
[1] Д. В. Паренюк, І. К. Шаповалов, К. С. Дрозденко, і В. П. Міщенко, «Аналіз можливості використання пристрою для контролю стану рейки із нестандартним встановленням сканеру», Мікросистеми, Електроніка та Акустика, vol 27, no 2, p 8, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.263459.
[2] Д. В. Паренюк і І. К. Шаповалов, «ОГЛЯД ЗОН КОНТРОЛЮ РЕЙКИ ПРИ НЕСТАНДАРТНОМУ ВСТАНОВЛЕННІ СКАНЕРУ», в Proceedings of the 14th International scientific and practical conference, 2022, pp 151–155, [Online]. Available at: https://sci-conf.com.ua/xiv-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-modern-directions-of-scientific-research-development-13-15-07-2022-chikago-ssha-arhiv/.
Опис
Ключові слова
неруйнівний контроль, ехо-імпульсний, вихреструмовий метод контролю, дзеркально-тіньовий, головка рейки, рейка, статистичний аналіз, скануючий пристрій, іммерсійне колесо, non-destructive testing, echo-impulse, eddy current control method, mirror-shadow, rail head, rail, statistical analysis, scanning device, immersion wheel
Бібліографічний опис
Шаповалов, І. К. Розробка скануючого пристрою для неруйнівного контролю рейок різних типів : магістерська дис. : 171 Електроніка / Шаповалов Ілля Костянтинович. – Київ, 2022. – 112 с.