mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2024-22-3-8mirtr-2730Research ArticleНАУКА И ТЕХНИКАSCIENCE AND ENGINEERINGПовышение эффективности ультразвукового контроля ободьев цельнокатаных колес при ремонте колесных пар вагоновImproving the Efficiency of Ultrasonic Testing of Solid-Rolled Wheel Rims During Repair of Car Wheelsetshttps://orcid.org/0009-0003-9926-9439ОтокаА. Г.OtokaA. G.

Отока Александр Генрикович – магистр технических наук, аспирант; инженер-технолог (руководитель подразделения неразрушающего контроля

Гомель

Otoka, Alexander G., Master of Engineering, Ph. D. Student; Engineer-Technologist (Head of Non-Destructive Testing Unit)

Gomel

Russian Science Citation Index SPIN-code: 2466–5708;

RussianScience Citation Index Author ID 1220168

otokaa@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0005-5799-0097ХолодиловО. В.KholodilovO. V.

Холодилов Олег Викторович – доктор технических наук, профессор кафедры «Вагоны»

Гомель

РИНЦ Author ID 188646

Kholodilov, Oleg V., D.Sc. (Eng), Professor at the Department of Wagons

Gomel

Russian Science Citation Index Author ID 188646

olhol@tut.byБелорусский государственный университет транспорта; Гомельское вагонное депо РУП «Гомельское отделение Белорусской железной дороги»БеларусьBelarusian State University of Transport; Gomel wagon depot of the RUE «Gomel branch of the Belarusian Railway»BelarusБелорусский государственный университет транспортаБеларусьBelarusian State University of TransportBelarus2024080420252235966Copyright © Отока А.Г., Холодилов О.В., 20252025Отока А.Г., Холодилов О.В.Otoka A.G., Kholodilov O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2730

Повышение эффективности ультразвукового контроля на железнодорожном транспорте возможно за счет совершенствования и изменения существующей технологии. Одной из основных задач повышения эффективности является улучшение достоверности и информативности ультразвукового контроля ободьев колес при ремонте колесных пар.

Контактный способ ввода ультразвука для ободьев колес по-прежнему является преобладающим на предприятиях вагонного и локомотивного хозяйства железных дорог.

В статье освещаются технические приемы ультразвуковой дефектоскопии обода цельнокатаных колес при ремонте колесных пар вагонов в соответствии с существующими нормативными техническими документами. Описаны проблемы выявления дефектов пьезоэлектрическими преобразователями с углами ввода 0°, 40°, 50° при контроле обода с боковой внутренней поверхности и 90° – со стороны поверхности катания.

Предложен вариант новой методики контроля обода колеса со стороны поверхности катания с использованием пьезоэлектрических преобразователей с углами ввода 65°–74°. Проведен сравнительный анализ по выявлению одновременно восьми отражателей в настроечном образце с использованием преобразователей 2,5Р65°69°74°, П121–2,5–70° РДМ и П121–0,4–90°.

Increasing the efficiency of ultrasonic testing in railway transport is possible due to improvement and modification of the existing technology. One of the main tasks of increasing efficiency is to improve reliability and information content of ultrasonic testing of wheel rims during repair of wheelsets.

The contact method of ultrasound input for wheel rims is still predominant at the enterprises of the wagon and locomotive facilities of railways.

The article covers the techniques of ultrasonic flaw detection of the rim of solid-rolled wheels during repair of wagon wheelsets in accordance with the existing regulatory technical documents. The problems of detecting defects by piezoelectric transducers with input angles of 0°, 40°, 50° when testing the rim from the lateral inner surface and 90 ° from the side of the tread area are described.

 A version of a new method for testing the wheel rim from the side of the tread area using piezoelectric transducers with input angles of 65°–74° is proposed. A comparative analysis was conducted to simultaneously identify eight reflectors in a test sample using 2.5R65°69°74°, P121–2.5–70° RDM and P121–0.4–90° transducers.

цельнокатаные колесаРэлеевские волныультразвуковой контрольповерхность катанияобод колесаповышение эффективностиsolid-rolled wheelsRayleigh wavesultrasonic testingtreadwheel rimgrowing efficiencyReferencesОтока 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. EDN: GVYRPJ.Otoka, A. G., Logunov, V. G., Kholodilov, O. V. Sensitivity of contact and immersion methods of ultrasonic testing in identifying reference reflectors in a reference sample [Chuvstvitelnost kontaktnogo i immersionnogo sposobov ultrazvukovogo kontrolya pri vyyavlenii etalonnykh otrazhetelei v nastroechnom obraztse]. Non-destructive testing and diagnostics, 2023, Iss. 1, pp. 30–36. EDN: GVYRPJ.Клюев В. В., Соснин Ф. Р., Ковалев А. В., Филинов В. Н., Аертс В., Бабаджанов Л. С. [и др.] Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник. – М.: Изд-во Машиностроение, НИИИН МНПО «Спектр», 2005. – 656 с. ISBN 5-217-03300-2.Klyuev, V. V., Sosnin, F. R., Kovalev, A. V., Filinov, V. N., Aerts, V., Babadzhanov, L. S. [et al.] Nondestructive testing and diagnostics: Handbook [Nerazrushayushchiy control i diagnostika: Spravochnik]. Moscow, Publishing house Mashinostroenie, NIIIN MNPO «Spectr», 2005, 656 p. ISBN 5-217-03300-2.Марков А. А., Максимова Е. А. Анализ эффективности ультразвуковых и магнитных каналов дефектоскопических комплексов при контроле рельсов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. – 2019. – Т. 22. – № 2. – С. 22–32. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-2-22-32.Markov, A. A., Maksimova, E. A.Analysis of the Efficiency of Ultrasonic and Magnetic Channels of Flaw Detection Systems. Vestnik IzhGTU imeni M. T.Kalashnikova, 2019, Vol. 22, Iss. 2, pp. 22–32. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-2-22-32.Ермолов И. Н., Вопилкин А. Х., Бадалян В. Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии. Краткий справочник. – М.: Изд-во ООО НПЦ НК «ЭХО+», 2002. – 109 с. [Электронный ресурс]: https://djvu.online/file/1nsdfaY0ymWCu?ysclid=m3oa56dhny152857484. Доступ 16.05.2024.Ermolov, I. N., Vopilkin, A. Kh., Badalyan, V. G. Calculations in ultrasonic flaw detection. Brief reference [Raschety v ultrazvukovoi defektoskopii. Kratkiy spravochnik]. Moscow, Publishing house of LLC NPC NK «ECHO+», 2002, 109 p. [Electronic resource]: https://djvu.online/file/1nsdfaY0ymWCu?ysclid=m3oa56dhny152857484. Last accessed 16.05.2024.Лысак Д. В. Определение ложных эхо-сигналов отражения поверхностной волны при ультразвуковом контроле бандажей колесных пар подвижного состава железных дорог // Технические науки – от теории к практике. – 2013. – № 17–1. – С. 131–137. EDN: RMTSHB.Lysak, D. V. Detection of false echo signals of surface wave reflection during ultrasonic testing of wheelset tires of rolling stock of railways [Opredelenie lozhnykh echosignalov otrazheniya poverkhnostnoi volny pri ultrazvukovom kontrole bandazhei kolesnykh par podvizhnogo sostava zheleznykh dorog]. Technical sciences – from theory to practice, 2013, Iss. 17–1, pp. 131–137. EDN: RMTSHB.Кунина П. С., Дубов В. В., Поляков А. В., Терещенко И. А., Новгородский А. А., Степанов М. С. Целесообразность проведения ультразвукового контроля при диагностике бурового инструмента // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2018. – № 8. – С. 32–37. DOI: 10.30713/0130-3872-2018-8-32-37.Kunina, P. S., Dubov, V. V., Polyakov, A. V., Tereshchenko, I. A., Novgorodsky, A. A., Stepanov, M. S. Feasibility of ultrasonic testing in diagnostics of drilling tools [Tselesoobraznost provedeniya ultrazvukovogo kontrolya pri diagnostike burovogo instrumenta]. Construction of oil and gas wells on land and at sea, 2018, Iss. 8, pp. 32–37. DOI: 10.30713/0130-3872-2018-8-32-37.Bernd, R., Walte, F., Kappes, W., Kroening, M. Ultrasonic and Eddy-Current Inspection of Rail Wheels and Wheel Set Axle. 17th World Conference on Nondestructive testing, 2008. [Электронный ресурс]: https://www.researchgate.net/publication/26920462_Ultrasonic_and_Eddy-current_inspection_of_rail_wheels_and_wheel_set_axles. Доступ 16.05.2024.Bernd, R., Walte, F., Kappes, W., Kroening, M. Ultrasonic and Eddy-Current Inspection of Rail Wheels and Wheelset Axle. 17th World Conference on Nondestructive testing, 2008. [Electronic resource]: https://www.researchgate.net/publication/26920462_Ultrasonic_and_Eddy-current_inspection_of_rail_wheels_and_wheel_set_axles. Last accessed 16.05.2024.Шевелев А. В. Методы и средства ультразвукового неразрушающего контроля цельнокатаных колес вагонов // Дисс. канд. техн. наук. – СПб.: ПГУПС, 2004. – 142 с. [Электронный ресурс]: https://new-disser.ru/_avtoreferats/01002621891.pdf. Доступ 16.05.2024.Shevelev, A. V. Methods and means of ultrasonic nondestructive testing of solid-rolled car wheels. Ph.D. (Eng) thesis [Metody isredstva ultrazvukovogo nerazrushayushego kontrolya tselnokatanykh koles vagonov. Diss. kand. tekh. nauk].St. Petersburg, PGUPS publ., 2004, 142 p. [Electronic resource]: https://new-disser.ru/_avtoreferats/01002621891.pdf. Last accessed 16.05.2024.Отока А. Г., Холодилов О. В. Сравнительный анализ применения контактных жидкостей в дефектоскопии на примере ультразвукового контроля поверхности катания цельнокатаного колеса // Транспортное машиностроение. – 2024. – № 3. – С. 4–11. DOI: 10.30987/2782-5957-2024-3-4-11.Otoka, A. G., Holodilov, O. V. Comparative analysis of using coupling fluids in flaw detection on the example of ultra-sound control of an all-rolled wheel surface. Transport Engineering, 2024, Iss. 3, pp. 4–11. DOI: 10.30987/2782-5957-2024-3-4-11.Платунов А. В., Муравьев В. В., Муравьева О. В. Ультразвуковой контроль поверхности катания железнодорожных вагонных колес и бандажей локомотивов с использованием рэлеевских волн // Интеллектуальные системы в производстве. – 2023. – Т. 21. – № 2. – С. 41–48. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-2-41-48.Platunov, A. V., Muravyov, V. V., Muravyova, O. V. Ultrasonic testing of the rolling surface of railway car wheels and locomotive tires using Rayleigh waves [Ultrazvukovoy control poverkhnosti kataniya zheleznodorozhnykh vagonnykh koles i bandazhei lokomotivov s ispolzovaniem releevskikh voln]. Intelligent systems in production, 2023, Vol. 21, Iss. 2, pp. 41–48. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-2-41-48.Cremona, C.Inspection of welded joints: reliability of ultrasonic inspection and inspection intervals. Conference Paper in IABSE Congress Report, 2012, pp. 597–604. DOI: 10.2749/222137912805110934.Cremona, C.Inspection of welded joints: reliability of ultrasonic inspection and inspection intervals. Conference Paper in IABSE Congress Report, 2012, pp. 597–604. DOI: 10.2749/222137912805110934.Киреев А. Н., Склифус Я. К., Киреева М. А. Повышение достоверности и информативности ультразвукового контроля литых деталей подвижного состава железных дорог // Вестник Донского государственного технического университета. – 2019. – Т. 19. – № 4. – С. 335–341. DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-4-335-341.Kireev, A. N., Sklifus, Y. K., Kireeva, M.A. Validity and informativity enhancement of ultrasonic testing of cast parts of railway rolling stock. Bulletin of the Don State Technical University, 2019, Vol. 19, Iss. 4, pp. 335–341. DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-4-335-341.Jemec, V., Grum, J. Latest methods of nondestructive testing of railway vehicles. The 8th International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing in Engineering, 2005, pp. 69–79. [Электронный ресурс]: https://www.ndt.net/article/ndt-slovenia2005/PAPERS/08-NDTP05–70.pdf. Доступ 16.05.2024.Jemec, V., Grum, J. Latest methods of nondestructive testing of railway vehicles. The 8th International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing in Engineering, 2005, pp. 69–79. [Electronic resource]: https://www.ndt.net/article/ndt-slovenia2005/PAPERS/08-NDTP05–70.pdf. Last accessed 16.05.2024.Ермолов И. Н., Алешин Н. П., Потапов А. И. Неразрушающий контроль. Акустические методы контроля. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1991. – 283 с. ISBN 5-06-002038-Х.Ermolov, I. N., Aleshin, N. P., Potapov, A. I. Nondestructive testing. Acoustic testing methods [Nerazrushayushchiy control. Akusticheskie metody kontrolya]. Moscow, Publishing house «Vysshaya shkola», 1991, 283 p. ISBN 5-06-002038-Х.Киреев А. Н. Особенности ультразвукового контроля катаных колесных центров локомотивов в радиальном направлении // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. – 2006. – № 12. – С. 133–137. EDN: VHWWOD.Kireev, A. N. Features of ultrasonic testing of rolled wheel centres of locomotives in the radial direction [Osobennosti ultrazvukovogo kontrolya katanykh kolesnykh tsentrov lokomotivov v radialnom napravlenii]. Bulletin of Dnepropetrovsk National University of Railway Transport, 2006, Iss. 12, pp. 133–137. EDN: VHWWOD.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.