Введение
1. Аналитический обзор состояния дефектоскопии рельсов. Обоснование задач исследований 17
1.1. Основные закономерности образования дефектов в рельсах 17
1.2. Аналитический обзор состояния дефектоскопии рельсов на железных дорогах России и за рубежом 25
1.3. Измеряемые характеристики дефектов при регистрации их на развертках Щ типа А и В 38
1.4. Постановка задач исследований 48
2. Теоретико-экспериментальное обоснование рациональных методов обнаружения дефектов в сечениях рельсов 51
2.1. Этапы разработки эффективных схем прозвучивания рельсов 51
2.2. Математическое моделирование процесса распространения ультразвуковых колебаний в железнодорожных рельсах 58
2.2.1. Допущения и ограничения, принятые при разработке моделей 58
2.2.2. Математическая модель распространения ультразвуковых волн в головке рельса 62
2.2.3. Модели сигналов в каналах контроля шейки и подошвы рельса при наклон ном вводе ультразвуковых колебаний 86
2.2.4. Разработка программы генерации моделей сигналов ультразвукового контро
ля рельсов 90
2.3. Разработка способов повышения эффективности обнаружения дефектов в головке рельса 95
2.4. Разработка способа обнаружения радиальных трещин в зоне болтовых стыков ПО
2.5. Оценка адекватности разработанных моделей реальным сигналам кон-9 троля 128
2.6. Основные результаты и выводы по 2 главе 132
3. Обоснование принципов построения средств сплошного ультразвуко вого контроля рельсов 134
3.1. Общие положения сплошного ультразвукового контроля железнодорож
ных рельсов 134
3.1.1. Особенности сплошного контроля рельсов 134
3.1.2. Исследование эффекта компрессии величины условного размера дефекта от скорости сканирования 135
3.1.3. Способ измерения координат дефектов по пространственному сдвигу эхо-сигналов (прит = 0и т= 1) 139
3.1.4. Вопросы повышения помехоустойчивости сплошного контроля рельсов 144
3.2. Принципы построения многоканальных средств ультразвукового контроля рельсов при малых скоростях сканирования 147
3.3. Принципы построения дефектоскопического комплекса ультразвукового контроля рельсов с большими скоростями сканирования 169
3.4. Обоснование идеологии построения программно-аппаратного комплекса средств неразрушающего контроля (ПАК НК) рельсов 190
3.4.1. Структура и идеология ПАК НК 194
3.4.2. Автоматизация процесса расшифровки результатов сплошного контроля рельсов 202
3.4.3. Внедрение ПАК НК 214
3.5. Выводы по 3 главе 225
4. Разработка методов и принципов построения аппаратуры ультра звуковой дефектоскопии при непрерывном излучении упругих колеба ний 227
4.1. Обоснование целесообразности перехода от импульсного к непрерывному излучению упругих колебаний при ультразвуковом контроле рельсов 227
4.2. Исследование формирования эхо-сигналов при непрерывном излучении ультразвуковых колебаний ...235
4.2.1. Анализ формирования полезных сигналов от точечного отражателя 235
4.2.2. Исследование особенностей формирования полезных сигналов от протяженных отражателей с диффузной поверхностью 244
4.2.3. Экспериментальная проверка реализуемости эхо-непрерывного метода и оценка его основных параметров 255
4.3. Разработка способов оценки характеристик дефектов при непрерывном немодулированном излучении упругих колебаний 261
4.3.1. Разработка инвариантного к скорости сканирования способа измерения условной протяженности дефекта 261
4.3.2. Разработка и исследование способов оценки координат дефектов при эхо-непрерывном методе 264
4.4. Разработка функциональных решений дефектоскопической аппаратуры при непрерывном излучении упругих колебаний 279
4.4.1. Обоснование функциональных решений эхо-канала дефектоскопа с непрерывным излучением упругих колебаний 279
4.4.2. Обоснование функциональной схемы канала, реализующего зеркально-теневой метод контроля 289
4.4.3. Разработка принципов построения универсального дефектоскопа с непрерывным излучением ультразвуковых колебаний 299
4.5. Основные результаты и выводы 4 главы 308
5. Разработка принципов метрологического обеспечения многоканальных средств ультразвукового контроля изделий 311
5.1. Конкретизация решаемых задач 311
5.2. Разработка принципа электронно-акустического моделирования дефектных ситуаций при ультразвуковом контроле изделий 313
5.3. Обоснование и экспериментальные исследования функциональных решений устройств проверки работоспособности многоканальных ультразвуковых дефектоскопов 328
5.3.1. Устройство оперативной проверки работоспособности съемных дефектоско
пов 329
5.3.2. Средства инспекционного контроля процесса дефектоскопирования рельсов мобильными средствами контроля 338
5.4. Разработка принципов и аппаратуры метрологического обеспечения эхо-непрерывного метода 353
5.5. Основные результаты и выводы 359
6. Реализация результатов исследований в неразрушающем контроле рельсов на федеральном железнодорожном транспорте России 361
6.1. Организация внедрения и результаты эксплуатации съемных ультразву ковых дефектоскопов типа АВИКОН-01 для контроля обеих ниток рельсово го пути 361
ф 6.2. Проблемы и результаты эксплуатации вагонов-дефектоскопов на базе ультразвуковых и магнитных методов контроля 367
6.3. Внедрение программно-аппаратного комплекса неразрушающего контроля ПАК НК 372
6.4. Внедрение результатов исследований при подготовке специалистов по ультразвуковому контролю изделий 374
6.4.1. Использование электронно-акустических тренажеров для обучения, отработки навыков и аттестации специалистов поу.з. контролю изделий 374
6.4.2. Разработка и внедрение компьютерных обучающих программ для подготовки специалистов по у.з контролю рельсов 379
6.5. Направления дальнейшего совершенствования методов и средств ультра звуковой дефектоскопии рельсов 382
Заключение 385
Список использованных источников
