ГОСТ Р 56665-2015

• gost-r-56665-2015.pdf (546.26 KiB)
  ГОСТ Р 56665-2015

ГОСТ Р 56665−2015 Контрол без разрушаване. Акустичен метод за определяне на остатъчни напрежения в материала на ободьев железопътни колела. Общи изисквания

ГОСТ Р 56665−2015
Група Т59

НАЦИОНАЛЕН СТАНДАРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

Контрол без разрушаване

АКУСТИЧЕН МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ОСТАТЪЧНИ НАПРЕЖЕНИЯ В МАТЕРИАЛА НА ОБОДЬЕВ РЕЛСОВИ КОЛЕЛА

Общи изисквания

Non-destructive testing. Ultrasonic method for determining the residual stresses in the railway wheel в гривни. General requirements

ОУКС 77.040.10

Дата на въвеждане 2016−07−01

Предговор

1, РАЗРАБОТЕН Открито акционерно дружество «Научно-изследователски център за контрол и диагностика на технически системи» (AO «SIC „KD“) Нижегородским държавен технически университет им. Р. Д. Алексеева (НГТУ им. Р.Д.Алексеева)

2 РЕГИСТРИРАН Технически комитет по стандартизация ТК 132 „Техническа диагностика"

3 ОДОБРЕНА И влязла В сила Заповед на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на 22 октомври 2015 г. (N) 1616-член

4 ВЪВЕДЕН ЗА ПЪРВИ ПЪТ

Правила за прилагането на настоящия стандарт, монтирани в локомотивните 1.0−2012 (раздел 8). Информация за промените в този стандарт се публикува в годишния (считано от 1 януари на текущата година) като доказателства представя следните документи“, както и официален текст на промени и изменения — в месечния информационен индекс „Национални стандарти“. В случай на преразглеждане (замяна) или отменяне на настоящия стандарт съответното уведомление ще бъде публикувано в близко брой на месечния информационен показалеца „Национални стандарти“. Съответната информация, уведомяване и текстове се поставят също в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет (www.gost.ru)

Въведение

Ободья железопътни колела се отнасят до най-важните елементи на подвижния състав, ограничаващият неговата надеждност и безопасност.
Основен принос за техническото състояние на ободьев заедно с качество на материалите, свързани с особеностите на структура, механични и обработени така, като остатъчни напрежения, които се образуват при производството и преразпределени вследствие на значителни ударни и циклични натоварвания.

Познаване на нивото на остатъчни напрежения в ободьях колелата на всеки етап от експлоатацията на колата ще позволи значително да се подобри точността на определяне на техническото състояние и за предотвратяване на възможни аварии вследствие на умора, унищожаване на колелата.

В момента за най-обещаваща неразрушающим методи за определяне на механичните напрежения се отнася метод акустоупругости [1], [2].

Редица автори [3], [4] убедително показва възможност за експериментално определяне на нивото на остатъчните напрежения в ободьях този метод.

Наличните нормативни документи — ГОСТ Р 54093, [5], [6] — предвиждат ултразвуков контрол на остатъчни напрежения в ободьях железопътни колела, но въпреки това самата процедура на този контрол е представен в тях са много неполно.

Този стандарт е разработен с цел осигуряване на методическа рамка за прилагането на метода на акустична тензометрии за контрол на остатъчни напрежения в ободьях железопътни колела, както в лабораторни условия, така и в условия на експлоатация.

1 Област на приложение

Този стандарт се отнася за акустичен метод за определяне на остатъчни напрежения в ободьях железопътни цельнокатаных колела И 10791 джанти двойки тепловозов, электровозов, дизелови влакове, электропоездов, товарни и пътнически вагони и специални подвижен състав с конструктивна скорост не повече от 250 км/ч.

Този стандарт определя основните изисквания към целите на определяне на остатъчни напрежения в материала на ободьев железопътни колела с помощта на насипни напречни вълни, които разпространяват нормално до страничната повърхност на джантата.

Инсталиране на настоящия стандарт метод може да се прилага както при лабораторни изследвания, така и в плакат и полеви условия за контрол на остатъчни напрежения в материала на ободьев железопътни колела.

2 позоваване

В настоящия стандарт са използвани позоваване на следните стандарти:

В 7.32−2001 Система от стандарти на информация, библиотека и частво право… Отчет за научно-изследователската дейност. Структура и правила за оформяне на

В 12.1.001−89 Система от стандарти за безопасност на труда. Ултразвук. Общи изисквания за сигурност

В 12.1.004−91 Система от стандарти за безопасност на труда. Пожарна безопасност. Общи изисквания

В 12.1.038−82 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Максимално допустимите стойности на натоварванията докосване и течения

В 12.2.003−91 Система от стандарти за безопасност на труда. Оборудване производство. Общи изисквания за сигурност

В 12.2.013.3−2002 Машини ръчни и електрически. Частни изисквания за безопасност и методи за изпитване на машини, дискови шлифовъчни машини и полировальных машини с въртеливо движение на работния инструмент

В 12.3.002−75 Система от стандарти за безопасност на труда. Процеси производствени. Общи изисквания за сигурност

В 1497−84 Метали. Методи за изпитване на опън

В 2768−84 квотите. Технически условия

В 2789−73 Грапавост на повърхността. Параметри и характеристики

В 10587−84Смола эпоксидно-диановые неотвержденные. Технически условия
________________
Стандарт действа само на територията на Руската Федерация.


В 10791−2011 Колела цельнокатаные. Технически условия

В 17299−78 етилов Алкохол технически. Технически условия

В 28840−90 Машини за механични изпитвания на материалите

В 30489−97* (EN 473:1992) Квалификация и сертификация на кадри в областта на безразрушителен контрол. Общи изисквания
________________
* Достъп до международни и чуждестранни документи, посочени тук и по-нататък по текста, може да получите, като кликнете на линка в сайта shop.cntd.ru. — Забележка на производителя на базата данни.

ГОСТ Р 8.563−2009 Държавна система за осигуряване единство на измерванията. Методи (техники) на измерванията

ГОСТ Р 12.1.019−2009 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Общи изисквания и номенклатурата на видове защита.

ГОСТ Р 52731−2007 Контрол без разрушаване. Акустичен метод за контрол на механични напрежения. Общи изисквания.

ГОСТ Р 54093−2010 Колелото на жп подвижен състав. Методи за определяне на остатъчни напрежения

ГОСТ Р 55043−2012 Контрол без разрушаване. Определяне на коефициентите на еластична акустична връзка. Общи изисквания

ГОСТ Р 55725−2013 Контрол без разрушаване. Датчици ултразвукови пиезоелектрични. Общи технически изисквания

ГОСТ Р ISO 5725−2-2002 Точност (правилност и прецизионность) методи и резултати от измерванията. Част 2. Основният метод за определяне на повторяемост и възпроизводимост на стандартен метод за измерване

Забележка — При ползване на настоящия стандарт е препоръчително да се провери действието на посочените стандарти в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет или по годишния информационното показалеца „Национални стандарти“, която е публикувана от 1 януари на текущата година и в последните заглавия месечен информационен показалеца „Национални стандарти“ за текущата година. Ако заменен с един референтен стандарт, на който е дадена недатированная връзка, е препоръчително да използвате валидна версия на този стандарт, с отчитане на всички направени в тази версия на промени. Ако заменен с един референтен стандарт, на който е дадена датированная връзка, е препоръчително да използвате версия на този стандарт, с посочени по-горе година потвърждение (приемане). Ако след одобрение на настоящия стандарт в един референтен стандарт, на който е дадена датированная линк, допълнено, затрагивающее положение, в което дадена връзка, това положение се препоръчва да се прилагат без оглед на дадена промяна. Ако референтен стандарт е отменен без замяна, позиция, в която дадена връзка към него, се препоръчва да се прилага в частта, засягащи тази връзка.

3 Наименования и съкращения

3.1 В настоящия стандарт прилагат следните символи:

h — ширина на джантата жп колелото, mm;

 — скорост на разпространение на еластични напречни вълни в материала на жп джанти, м/с;

 — ниво на остатъчни напрежения, равен на разликата окръг и радиални напрежения, Mpa;

 — забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в окръжния посока в зоната на измерване, без остатъчни напрежения при повторни измервания, нс, =1…n;

 — средната стойност на забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в окръжния посока в зоната на измерване, без остатъчни напрежения, нч;

 — забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в радиална посока, в зона на измерване, без остатъчни напрежения при повторни измервания, нс, =1… n;

 — средната стойност на забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в радиална посока, в зона на измерване, без остатъчни напрежения, нч;

 — забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в окръжния посока в зона на измерване на остатъчните напрежения при n повтарящи се измервания, нс, =1…n;

 — средната стойност на забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в окръжния посока в зона на измерване на остатъчни напрежения, нч;

 — забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в радиална посока, в зона на измерване на остатъчните напрежения при повторни измервания, нс, =1…n;

 — средната стойност на забавяне на втория отразения импулс на напречните вълни отношение на първия отразения импулс при поляризация на вълната в радиална посока, в зона на измерване на остатъчни напрежения, нч;

 — акустична анизотропия в зоната на измерване, без остатъчни напрежения при nповтарящи се измервания, не, =1… n;

 — средната стойност на акустична анизотропии в зоната на измерване, без остатъчни напрежения;

 — акустична анизотропия в зона на измерване на остатъчните напрежения при nповтарящи се измервания, не, =1…n;

 — средната стойност на акустична анизотропии в зона на измерване на остатъчни напрежения;

 — абсолютна грешка при измерване на времеви интервали на използваните средства за измерване, нч;

 — пределно допустима относителна грешка при измерване на времеви интервали на използваните средства за измерване;

 — коефициент на вариация на стойностите ;

 — коефициент на вариация на стойностите ;

3.2 В настоящия стандарт прилагат следните съкращения:

LCD железопътни колело;

ОЖК — джанти жп колела;

ТОЙ — остатъчни напрежение;

ПЭП — пиезоелектричен преобразувател;

XI — средство за измерване;

WEE — ултразвуков импулс;

ЭАП — электроакустический конвертор.

4 Общи разпоредби

4.1 Измервания в ОЖК изпълняват метод акустоупругости в съответствие с общите изисквания на ГОСТ Р 52731.

4.2 Метод се основава на съществуващата в областта на еластични деформации на линейна зависимост степени на разпространение на обемно еластични вълни в посока, перпендикулярна на равнината на действие на стрес, от механичен стрес, работещи в страната и в радиална посока.

4.3 За материал ОЖК напрежение, действащи по посока на оста (по оста на колелото), са малки в сравнение с напрежения, валидни в страната и в радиална посока. Така напрегнато състояние смятат локално плосък, зависимостта на скоростите на разпространение на обемно еластични вълни от осови напрежения се пренебрегва.

4.4 Технологията за изработване на железопътни цельнокатаных колела И 10791предполагает формирането им ободьях значителни сжимающих окръжни напрежения, значително надвишаващи радиално напрежение. В резултат на това напрегнато състояние ОЖК без голяма грешка на всяка точка за контрол, може да се счита одноосным, както и на остатъчните напрежения да разчитат на кредитиране акустоупругости за одноосного на напрегнатото състояние в съответствие с ГОСТ Р 52731.

4.5 За измерване ТОЙ използват напречни вълни, поляризирани в окръжния и в радиална посока.

Посоката на разпространение на вълните — осово (перпендикулярно на страничната повърхност на ОЖК).

4.6 Схема прозвучивания материал отговаря на ехо-метод на ултразвуков контрол. Начин на възбуда еластични вибрации — пинов. Вид на излъчван сигнал, е „радиоимпульс“ с високи (ултразвуков) попълване, гладки плик и ефективна продължителност (на 0.6 на максималната амплитуда) от 2 до 4 периоди на основната честота.

4.7 Излъчване и приемане на акустични сигнали осигуряват с помощта на директни с тоалетни или отделно-с тоалетни ЭАП напречни вълни.

Забележка — като ЭАП могат да бъдат използвани ПЭП по ГОСТ Р 55725 или электромагнитно-акустични преобразуватели.

4.8 Измерено напрежение, са осреднен за обема на ултразвуков лъч, дефинирани напречни размери ЭАП и ширина ОЖК.

4.9 Коефициенти тензометрической (упругоакустической) за комуникация, използвани за изчисляване ТОЙ все услуга) акустична забавяне, са характеристики на материала, определяемыми модули му линейна и нелинейна еластичност. Стойностите на тези коефициенти за материала на ОЖК трябва да бъдат идентифицирани с лимит разрешена относителна грешка от ±10%. Експериментално определяне на коефициентите на тензометрической (упругоакустической) комуникация се извършва в съответствие с изискванията на ГОСТ Р 55043 и приложение, А на настоящия стандарт.

4.10 Препоръчва настоящия стандарт метод може да служи като основа за изготвяне на методики за извършване на измерванията по ГОСТ Р 8.563.

4.11 При разработването на методики за извършване на измерванията е необходимо да я suite на база представителна база изпитани LCD.

5 Изисквания за сигурност

5.1 За изпълнение на измерване позволяват персонал, преминал обучение, повишаване на квалификацията в рамките на определени срокове, сертифициран по системата за доброволно сертифициране на съответното ниво на квалификация И 30489 според [7], [8].

5.2 При контрола ТОЙ операторът трябва да се ръководи от УПРАВИТЕЛНИЯ 12.1.001, В 12.2.003, В 12.3.002 и правилата за безопасност при експлоатация на електроинсталации по ГОСТ Р 12.1.019 и В 12.1.038.

5.3 Измерване се извършва в съответствие с изискванията за безопасност, посочени в инструкцията за експлоатация на апаратурата, включена в състава на използваните СИ.

5.4 Помещения за провеждане на измервания трябва да отговаря на изискванията на норми [9],[10].

5.5 При организацията на работата за контрол ТЯ трябва да се спазват изискванията за противопожарна безопасност И 12.1.004.

6 Изисквания към средствата за измерване

6.1 като СИ могат да бъдат използвани за инсталиране, събрани от производствената апаратура и специализирани уреди за определяне на времевите интервали между многократно отраженными УИ, распространяющимися в материала ОЖК, сертифицирани и поверяемые по установения ред.

6.2 СИ, трябва да осигури провеждане на измервания на ехо метод с помощта на УИ с плавна плик.

6.3 СИ, трябва да се осигури възможност за излъчване и приемане на УИ с ефективна честота от 2,5 до 10 Mhz.

6.4 В комплект XI трябва да включват директни обединени или разделени-комбинирана ЭАП, осигуряващи светлина и прием на импулси от кръстосани еластични вълни, които разпространяват в нормалната към повърхността на ОЖК.

Забележка — като преки с тоалетни ПЭП напречни вълни могат да се използват преобразуватели на фирма „Panametrics“ (САЩ).

6.5 Документация XI трябва да съдържа методика за измерване на резултатите, както и документи, поставяйки:

— определяне и област на приложение XI;

— състава и основни характеристики на средства за хардуер и софтуер, включително и грешка на измерване на параметрите на УИ;

— методи и средства за постигане на оперативна съвместимост СИ, включително информация, електрически, енергийни, програмна, конструкторска, оперативна.

6.6 Описание на функционалните възможности на SI в оперативните, проектни и програмни документи следва да отразява характеристиките на хардуер и софтуер.

6.7 Експлоатационни характеристики на МОРЕ, трябва да отговарят на изискванията на техническите условия и по настоящия стандарт.

6.8 Изисквания към софтуера на средства за измерване

6.8.1 софтуер СИ трябва да предоставят възможност за избор на всяка отразена WEE и намирането на необходимите отсчетных точки профила импулси.

6.8.2 Начална акустична информация за всяка точка на измерване трябва непрекъснато да се съхраняват на външни носители, защитени от неоторизиран достъп.

6.9 Помощни устройства и материали при използване на пиезоелектрични преобразуватели

6.9.1 Опесъчаване инструмент за подготовка на повърхността на УПРАВИТЕЛНИЯ 12.2.013.3.

6.9.2 Обезжиривающая течност (алкохол И 17299 или ацетон в 2768 за подготовка на повърхността).

6.9.3 информация за Контакт на течност при използване на ПЭП.

7 Изисквания към обектите на контрол

7.1 Преди да инсталирате ЭАП повърхност ОЖК се почиства от мръсотия, скала, ръжда и обезжиривают.

7.2 Клас на грапавост на повърхността в точката на измерване при използване на ПЭП — не по-долуRa 2,5 (ГОСТ 2789).

Забележка — При използване на ПЭП метод не осигурява необходимата точност на определяне ТОЙ, ако грапавост на повърхността ОЖК Ra над 2,5 микрона в 2789.

7.3 При използване на ПЭП вискозитета на контакт на течност при температура измерване трябва да отговарят на вискозитета на епоксидна смола при температура 25 °C от 12 до 25 Pa· * * (ГОСТ 10587).

8 Ред обучение за провеждане на измервания

8.1 Проучване на сертификати на материали на LCD.

8.2 Въз основа на техническата документация, определяне на стойността на h в точките на измерване.

8.3 На базата На референтни данни или се определят експериментално размер .

8.4 Избират ЭАП, ефективна честота на пулса, което е 2,5 Mhz.

8.5 Определят местоположението на точките на измерване.

8.6 Водят състояние на повърхността в избрани точки в съответствие с условията на провеждане на измерванията (виж 7.1, 7.2).

8.7 се Прилага, когато е необходимо слой на контакт на течност върху подготвената повърхност ОЖК.

8.8 Определят ЭАП на повърхността ОЖК, свързват ги XI.

8.9 Включват XI, проверяват работа, извежда на екран видеоконтрольного устройство временна сканира приети сигнали.

8.10 На екрана видеоконтрольного устройство без значителни видими изкривявания трябва да се наблюдава първият и вторият донные УИ.

8.11 Проверяват липсата на временна нетните допълнителни импулси, причинени от или наличието в областта на измерване на допълнителни отразяващи повърхности (допустимото, съгласно условията на експлоатация ОЖК дефекти — слоеве, включвания и други подобни, открити методи за ултразвукова дефектоскопия), или неправилна инсталация на ЭАП отношение на границите на повърхността на ОЖК.

8.12 Пресмятат действителната относителната грешка при определянето на забавяне УИ кръстосани еластични вълни по формулата

. (1)

8.13 В случай, че не е изпълнено неравенството , да се вземе решение за провеждане на измервания с по-ниски обороти в сравнение с неточна или подмяна на използвания СИ на по-точно, осигуряващи изпълнението на съотношението .

Забележка — Приемливо за практикуване на стойност възлиза на сума 10.

9 Реда за извършване на измерванията и обработка на резултатите

9.1 Измерване на първоначалните акустични параметри, съответстващи на липса на ТОЙ в материала ОЖК, се извършва в точка, намираща се на един радиус от с точка на контрол ТОЙ и на разстояние от повърхността на ски на разстояние от 40 мм при измерване на страна, противоположна на билото ОЖК.

9.2 Прилага (ако е необходимо) информация за контакт на течност.

9.3 Определят ЭАП посоката на поляризация в окръжния посока.

9.4 В съответствие с ръководството за експлоатация XI извършва измерване на закъснението , за =1.

Забележка — обикновено най-ниската точност на определяне на забавяне предвижда метод за преход на сигнала чрез нула [11].

9.5 Обърна ЭАП на 90°.

9.6 Извършва измерване на закъснението , за =1.

9.7 Действия с 9.4−9.6 повтарят път, където 5.

9.8 Изчисляват масив от стойности по формулата

. (2)

9.9 Масив от стойности се проверяват за наличието на емисиите в съответствие с ГОСТ Р ISO 5725−2.

9.10 Определят средната стойност на акустична анизотропии по формулата

. (3)

9.11 се Изчислява коефициент на вариация на резултатите от измерването по формулата

. (4)

9.12 Сравняват значение с валидна стойност относителна грешка , която е , или , където

, (5)

. (6)

Ако е изпълнено съотношението

, (7)

нещо като проверка на стойността на акустична анизотропии в зона без ТОЙ да изберат получената стойност , в противен случай броят на измерванията увеличават и действия по 9.3−9.12 се повтаря докато стойността на коефициента на вариация не може да достигне стойности .

Забележка — При невъзможността да се осигури стойността на коефициента на вариация не по — приемат решение за измерване ТОЙ с ниска точност или за невъзможността за измерване.

9.13 Измерване и обработка на 9.2−9.13 извършва за наблюдение точка ТОЙ. Определят средната стойност на акустична анизотропии за материал ОЖК в точка за контрол ТОЙ.

9.14 ТОЙ за точки на контрол се изчислява по формулата

, (8)

където тензометрический (упругоакустический) коефициент на D се определя в съответствие сГОСТ Р 55043−2012 (приложение А).

Забележка — В съответствие с данните, [12] за материали, вътрешна LCD може да се счита за драг D приблизително равен — 1,23·10Mpa.

10 Правила за оформяне на резултати от измервания

10.1 Резултатите от измерването се записва в протокола, форма на който е дадена в приложение Vb

10.2 Ако измервания в материала ОЖК са част от научно-изследователски работи, а след това резултатите от измерванията оформят в съответствие с изискванията на ГОСТ 7.32.

Приложение, А (задължително). Определение щам (упругоакустических) коефициенти

Приложение А
(задължително)

А. 1 Тензометрический (упругоакустический) коефициент D във формулата за изчисляване ТОЙ (8) да се определят при изпитване на опън на плоски образци за В чл. 1497.

А. 2 Клас на грапавост на повърхността на проби в точка на измерване е не по-долу Ra 2,5 затруднения 2789.

А. 3 За нагружения проба използват машини за механични изпитвания на материалите И 28840.

А. 4 Избор на изпитвателно оборудване се извършват по такъв начин, че в извадката, се създаде напрежение не по-малко от 0,8.

А. 5 Изпитвателни машини, трябва да се осигури необходимата тежест с допустимо отклонение напрежение не повече от 1 на Ипп в продължение на период от време, необходим за провеждане на акустични измервания (от 30 секунди до няколко минути, в зависимост от уменията на оператора и използвани SI).

А. 6 Съставляват програма ступенчатого нагружения проба от началната натоварването, съответстващ на стойността на одноосного напрежение не повече от 0,1до натоварването, съответстващ на 0,8. Препоръчително е да се предвидят не по-малко от пет степени нагружения за проследяване регресионен обработка на резултатите от теста.

А. 7 Проба с въплътена в него ЭАП се поставят в машина за механични изпитвания, постигнати правилната му центрирания и се прилага към него малка тежест, за да се гарантира надеждно определяне на проба в захватах.

А. 8 На всяка степени нагружения се извършва измерване на забавяне УИ два вида:

 — забавяне на УИ за напречни вълни, поляризирани по оста нагружения;

 — забавяне на УИ за напречни вълни, поляризирани перпендикулярно на оста на нагружения.

Измерването се извършва, като при повишаване, така и при намаляване на натоварването. След това пробата се отстранява от машината. Всяка нагружение („нагоре-надолу“) се извършва три пъти. Преди нова нагружением ЭАП свали и отново се определя на проба.

А. 9 Прекарват регрессионную обработка на зависимости) , ,

където , , , , — забавяне WEE в материала на проби без натоварване.

А. 10 Акустоупругие коефициенти , определят, както следва:

равен тангенсу на ъгъла на наклона на оста на линията на регресия ;

равен тангенсу на ъгъла на наклона на оста на линията на регресия ;

А. 11 Тензометрический (упругоакустический) коефициент D се изчислява по формулата

. (Иа 1)

Приложение Б (препоръчителна). Форма на протокола за измерване

Приложение Б
(препоръчителна)

ПРОТОКОЛ
определяне на остатъчни напрежения в джантата на жп колела

Таблица V. 1 на Резултатите от измерванията

Библиография

Електронен документ
подготвени АД, «Код» и сверен по:
официалното издание
М: Стандартинформ, 2016