Improving the efficiency of immersion ultrasonic testing of the rims of solid-rolled wheels during scheduled wheel set repairs of rolling stock

Authors

  • Alexander Genrikovich Otoka Belarusian State University of Transport
  • Oleg Victorovich Kholodilov Belarusian State University of Transport

Keywords:

ultrasonic testing, immersion ultrasound input, piezoelectric transducer, solid-rolled wheel, wheelset, dead zone

Abstract

The article is devoted to the improvement of the technology of ultrasonic immersion testing of solid-rolled wheels during scheduled repairs of wheel sets of freight and passenger wagons. The article presents a comparative analysis of immersion piezoelectric transducers from various manufacturers for their ability to detect internal defects in the area of the rim of a solid-rolled wheel adjacent to the surface of the ultrasound input. The sensitivity of immersion transducers was evaluated using alternative reference reflectors in a tuning sample in the form of cylindrical reflectors with a diameter of 5 mm in cross section B–B, G–G, D–D. The paper presents flaw detection diagrams of reference reflectors in a tuning sample using P211-2.5-20 and P211-5,0-0-16. An approach is proposed to divide the wheel rim into several zones during ultrasonic testing according to the variant of the DR2.1 and DR2.2 methods and the transition of converters from a frequency of 2.5 to 5.0 MHz in order to reduce the «dead zone», in which hidden defects may potentially lie. The experiment showed that the use of converters with a frequency of 5 MHz according to the variant of the DR2.1 and DR2.2 methods when detecting a reflector in the B–B section is preferable. Therefore, the use of P211-5,0-0-16 in general will improve the quality of immersion ultrasonic inspection during the repair of wheelsets of freight and passenger wagons. However, it should be noted that poor quality of materials used in the production of piezoelectric transducers, shortcomings in their manufacture as well as the appearance of false signals in the wheel rim control area, when using a 5,0 MHz piezoelectric converters makes it advisable to switch to a lower frequency of 2,5 MHz.

Author Biographies

Alexander Genrikovich Otoka, Belarusian State University of Transport

Ph.D. Student of the Department of Wagons

Oleg Victorovich Kholodilov, Belarusian State University of Transport

Doctor of Engineering Science, Full Professor, Professor of the Department of Wagons

References

РД ВНИИЖТ 27.05.01-2017. Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар вагонов с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524 мм) : утв. Советом по железнодорожному транспорту государств - участников Содружества от 19–20 окт. 2017 г. № 67. Доступ из справ.-прав. системы «АСПИЖТ» в локал. сети.

ТИ НК В.21-1.2019. Технологическая инструкция по неразрушающему контролю деталей и составных частей колесных пар вагонов при ремонте. Ультразвуковой метод. М. : НИИ мостов, 2019. 179 с.

Отока А.Г., Холодилов О.В. Влияние температуры контактной среды на иммерсионный ультразвуковой контроль ко-лесных пар вагонов при ремонте // Известия Транссиба. 2023. № 3 (55). С. 24–33.

1803.829-00.00.003 ТИ. Технологическая инструкция по ультразвуковому контролю ободьев цельнокатаных колес де-фектоскопом УД2-102 «Пеленг» на стенде СДВК 1803.829-00.00.000 : утв. распоряжением Белорус. железн. дороги от 20.12.2018 № 1094НЗ.

Пат. 6017 Респ. Беларусь. Стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава / А.В. Дубина, И.С. Бычек, И.С. Комаровский. № a 20000607 ; заявл. 26.06.2000 ; опубл. 30.03.2004.

Дубина А.В., Чаевский В.П. Контроль вагонных колес с иммерсионным вводом ультразвука // Вагоны и вагонное хозяйство. 2023. № 1. С. 29–30.

Бычек И.С., Дубина А.В. Контроль колес на стенде с иммерсионным вводом ультразвука // Вагоны и вагонное хозяйство. 2010. № 2. С. 35.

Отока А.Г. Опыт использования стендов ультразвуковой дефектоскопии СУДКП (СДВК) на Белорусской железной до-роге // Современные научные исследования и инновации. 2022. № 12 (141) : сетев. изд. URL : https://web.snauka.ru.issues /2022/12/99310 (Дата обращения 28.02.2024).

Слязин А.М, Кривоногова А.С. Автоматизированный ультразвуковой контроль железнодорожных осей // Техническое регулирование в едином экономическом пространстве : сб. ст. VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участ. Екатеринбург, 2019. С. 139–145.

Неразрушающий контроль : справочник. Т. 3. Ультразвуковой контроль. М. : Машиностроение, 2004. 864 с.

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М. : Машиностроение, 1981. 240 с.

Пасси Г.С. Сравнение способов оценки акустического контакта // Дефектоскопия. 1988. №4. С. 71–78.

Базулин Е.Г., Рухайло Н.В. Определение профиля поверхности объекта контроля при автоматизированном неразру-шающем ультразвуковом контроле в иммерсионном режиме и восстановление изображений дефектов методом SAFT // Дефектоскопия. 2012. № 8. С. 16–29.

СТО ФПК 1.11.001-2011. Система неразрушающего контроля в ОАО «ФПК». Элементы колесных пар пассажирских вагонов колеи 1520 мм. Требования к ультразвуковому контролю : утв. распоряжением ОАО «ФПК» от 20.07.2011 № 613р.

Отока А.Г., Логунов В.Г., Холодилов О.В. Чувствительность контактного и иммерсионного способов ультразвукового контроля при выявлении эталонных отражателей в настроечном образце // Неразрушающий контроль и диагностика. 2023. № 1. С. 30–36.

Киреев А.Н., Витренко В.А. Применение функции временной регулировки чувствительности при настройке условной чувствительности ультразвукового контроля деталей подвижного состава железных дорог эхо-импульсным методом // Вестник ВНИИЖТ. 2017. Т. 76. № 6. С. 377–382.

Могильнер Л.Ю. Применение цилиндрического отражателя для настройки чувствительности при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 2018. № 7. С. 27–36.

МА БЧ 47.135-2016. Стенд для ультразвуковой дефектоскопии ободьев и дисков колесных пар вагонов. Методика аттестации : утв. приказом Белорусской железной дороги от 04.10.2016 № 896НЗ.

ПР НК В.2. Правила неразрушающего контроля деталей и составных частей колесных пар вагонов при ремонте. Специальные требования : утв. Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества от 19–20 нояб. 2013 г. № 59. Доступ из справ.-прав. системы «АСПИЖТ» в локал. сети.

Published

2024-03-29

How to Cite

Отока, А. Г., & Холодилов, О. В. (2024). Improving the efficiency of immersion ultrasonic testing of the rims of solid-rolled wheels during scheduled wheel set repairs of rolling stock. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (1(81), 94-102. Retrieved from http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1564