RU2126339C1 - Acoustic method of revealing track faults in process of train running along railway - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: method is designed for revealing defects in rails caused by forming of cracks. In process of train running acoustic signal is transmitted to rails. Returned signal is received by acoustic vibrations-into-electric signals piezoelectric transducers installed on sliding bearing on wheelset shaft. Coordinate of place of trouble is determined by acoustic signal propagation time. Acoustic signals are transmitted and received in turn. EFFECT: enhanced safety of traffic, possibility to increase speed and enhanced comfort for passengers. 1 dwg

Description

Известен способ обнаружения опасного участка пути при личном осмотре железнодорожного пути обходчиком, которому вверен этот участок пути. Недостатком этого способа является: длительность, дороговизна и малая вероятность визуального обнаружения развивающейся трещины, до момента завершения трещинообразования в виде лопнувшего рельса. Лопнувший рельс может привести к аварии с жертвами. A known method of detecting a dangerous section of the track during a personal inspection of the railway track by the lineman to whom this section of the track is entrusted. The disadvantage of this method is: the duration, high cost and low likelihood of visual detection of a developing crack, until the completion of crack formation in the form of a burst rail. A broken rail can lead to an accident with victims.

Известен способ обнаружения неисправности, с помощью которого можно установить наличие трещины в листовом материале /SU, N 725020, G 01 N 29/04, 1980 г./. A known method for detecting malfunctions, with which you can establish the presence of cracks in the sheet material / SU, N 725020, G 01 N 29/04, 1980 /.

Недостатком его является то, что его действие проявляется только в статике. Its disadvantage is that its action is manifested only in statics.

Известен акустический способ обнаружения неисправности, возникающей при трещинообразовании в материале, при котором передают акустический сигнал, принимают отраженный сигнал и по времени распространения акустических сигналов к месту неисправности и обратно определяют его координату /И.П. Белокур и др. "Дефектоскопия материалов и изделий", Киев, "Техника", 1989, с. 44 - 45/. There is an acoustic method for detecting a malfunction that occurs during cracking in a material in which an acoustic signal is transmitted, a reflected signal is received, and the coordinate of the acoustic signal is determined from the propagation time of the acoustic signals to the malfunction site and vice versa. Belokur et al. "Defectoscopy of materials and products", Kiev, "Technique", 1989, p. 44 - 45 /.

С помощью пьезоэлектрических преобразователей непросто передать в рельсы достаточную мощность для преодоления по крайней мере 200-метрового отрезка пути. Для этого нет ни квалифицированно разработанных излучателей, ни электронных схем для возбуждения этих излучателей
Кроме того, следует обратить внимание на крупный недостаток построения современного рельсового пути. Недостаток с точки зрения воплощения в жизнь предлагаемого изобретения заключается в том, что между торцами рельсов при укладке остается зазор, достигающий десятка миллиметров, что препятствует прохождению акустических колебаний, и получение необходимой информации возможно только на длине цельного рельса. Этот недостаток устраняется при электрификации железных дорого, т.к. при этом торцы рельсов сшиваются толстым проволочным жгутом петли заземления, причем этот жгут и электрически шунтирует межрельсовый стыки, и хорошо проводит акустические колебания. Наиболее качественно этот недостаток устраняется при сооружении "бархатного" пути, когда межрельсовые стыки сшиваются железными планками. Поэтому целесообразно любой отрезок железной дороги строить по правилам осуществления "бархатного" пути. Кстати, такое построение железной дороги должно привести к существенной экономии, т.к. уменьшится амортизация подвижного состава и увеличится скорость и, следовательно, оборот.Using piezoelectric transducers, it is not easy to transfer enough power to the rails to cover at least a 200-meter stretch of track. For this, there are neither qualified emitters nor electronic circuits for exciting these emitters.
In addition, you should pay attention to the major drawback of building a modern rail track. The disadvantage from the point of view of the implementation of the invention is that between the ends of the rails during installation there is a gap of up to ten millimeters, which prevents the passage of acoustic vibrations, and the necessary information is possible only on the length of the solid rail. This disadvantage is eliminated by electrification of railways, because at the same time, the ends of the rails are stitched together with a thick wire bundle of the ground loop, and this bundle electrically shunts the rail tracks and conducts acoustic vibrations well. This defect is eliminated most qualitatively during the construction of the "velvet" track, when the inter-rail joints are sewn together with iron strips. Therefore, it is advisable to build any section of the railway according to the rules for implementing the "velvet" track. By the way, such a construction of the railway should lead to significant savings, because the depreciation of the rolling stock will decrease and the speed and, consequently, the turnover will increase.

Таким образом, техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение безопасности движения по железной дороге. Thus, the technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase traffic safety by rail.

Кроме того, появляется возможность повышения скорости и комфортности передвижения пассажиров на железной дороге в случае лучшего обустройства самой дороги. In addition, it becomes possible to increase the speed and comfort of passengers on the railway in the case of a better arrangement of the road itself.

Оба результата с наименьшими затратами и наибольшим эффектом должны быть достигнуты при применении предлагаемого изобретения на высокоскоростных ж.д. магистралях. Both results with the lowest cost and greatest effect should be achieved when applying the present invention to high-speed railways. highways.

Технический результат достигается тем, что в акустическом способе обнаружения неисправности рельсового пути, возникающей при трещинообразовании, в процессе движения состава по железной дороге, при котором в рельсы передают акустический сигнал, принимают отраженный сигнал и по времени распространения акустических сигналов к месту неисправности и обратно определяют его координату, отраженный сигнал принимают пьезоэлектрическими преобразователями акустических колебаний в электрические сигналы, установленными на подшипниках скольжения, надетых на вал колесной пары, при этом передачу и прием акустических сигналов осуществляют попеременно. The technical result is achieved by the fact that in the acoustic method for detecting a rail track malfunction arising from crack formation during the movement of the train along the railway, in which an acoustic signal is transmitted to the rails, a reflected signal is received and the acoustic signal propagation time to the fault location and vice versa determine it the coordinate, the reflected signal is taken by piezoelectric transducers of acoustic vibrations into electrical signals mounted on bearings worn on the shaft of a pair of wheels, while the transmission and reception of acoustic signals is carried out alternately.

Трещинообразование сопровождается излучением энергии в виде акустических колебаний, причем тем большей частоты и амплитуды, чем больше и длиннее трещина. Поэтому по частоте и амплитуде излучаемых материалом, в котором развивается трещина, судят, во-первых, о наличии трещины в исследуемом материале, в частности, в рельсовом пути, и, во-вторых о степени развития трещины, т.е. о близости лавинообразности, необратимости ее роста, когда процесс кончается изломом в этом месте и практически неизбежной аварией движущегося по рельсовому пути к этому месту ж.д. состава. Распространяясь по рельсам, акустические колебания попадают в точки соприкосновения колеса с рельсом, проходят в колесо, проходят по колесу, попадают на вал колесной пары, достигают места, где на валу крепятся соосные валу подшипники скольжения, зазор между внутренней поверхностью которого и шлифованной поверхностью вала в этом месте заполняют имерсионной жидкостью. На внешней поверхности подшипника скольжения закрепляют кожух с протектором, причем с плотным акустическим контактом с протектором в кожухе размещают пьезоэлемент. Crack formation is accompanied by radiation of energy in the form of acoustic vibrations, and the greater the frequency and amplitude, the larger and longer the crack. Therefore, the frequency and amplitude emitted by the material in which the crack develops is, firstly, judged about the presence of a crack in the material under study, in particular, in the rail track, and, secondly, about the degree of crack development, i.e. about the proximity of avalanche, its irreversibility of growth, when the process ends with a kink in this place and the almost inevitable accident of a railway moving along the rail to this place composition. Propagating along the rails, acoustic vibrations reach the points of contact between the wheel and the rail, pass into the wheel, pass along the wheel, enter the shaft of the wheelset, and reach the place where sliding bearings coaxial to the shaft are attached to the shaft, the gap between the inner surface of which and the polished surface of the shaft in this place is filled with imersion liquid. A casing with a tread is fixed on the outer surface of the sliding bearing, and a piezoelectric element is placed in the casing with close acoustic contact with the tread.

Эквивалентные электрические сигналы, возникшие вследствие преобразования акустических колебаний, направляют по проводам к электронным блокам для дальнейшей обработки. Equivalent electrical signals resulting from the conversion of acoustic vibrations are sent through wires to electronic units for further processing.

Однако развитие любой трещины всегда заканчивается изломом рельса. И так как лопнувший рельс уже не посылает акустических сигналов, то в систему вводят генератор электрических сигналов, которые с помощью мощного пьезоэлемента преобразуются в эквивалентные акустические сигналы. Эти сигналы проходят через имерсионный слой, попадают в вал колесной пары, проходят по колесу, попадают в рельсы, распространяются по рельсам до лопнувшей части, отражаются от торца излома, тем же путем возвращаются обратно, преобразуются в электрический эквивалент, обрабатываются с помощью электронных блоков, затем направляются в компьютер, который синхронизируют от оборотов колеса с помощью магнитоэлектрического датчика, магнитное поле которого замыкается с помощью приваренной к валу бобышки. Датчик формирует прямоугольные импульсы с очень короткими фронтом и спадом. Импульсы пересчитываются, и соответственно номеруются кадры в компьютере, которые каждый со своим номером запоминается на дискете. However, the development of any crack always ends with a fracture of the rail. And since the cracked rail no longer sends acoustic signals, an electric signal generator is introduced into the system, which, with the help of a powerful piezoelectric element, is converted into equivalent acoustic signals. These signals pass through the immersion layer, enter the shaft of the wheelset, pass along the wheel, fall into the rails, propagate along the rails to the bursting part, are reflected from the end of the kink, are returned the same way, converted into an electrical equivalent, processed using electronic units, then they are sent to a computer, which is synchronized from the wheel speed with the help of a magnetoelectric sensor, the magnetic field of which is closed with the help of a boss welded to the shaft. The sensor generates rectangular pulses with very short edges and decays. The pulses are recounted, and accordingly the frames in the computer are numbered, each of which with its number is stored on a diskette.

Возникает ситуация, когда на одном и том же пути оказываются два состава. Если составы имеют аналогичные системы для обнаружения опасного участка пути, то каждый из них обнаруживает сигналы оппонента и принимает решение по предотвращению аварии. Если же находящийся на пути объект не имеет подобной системы, то этот объект обнаруживают с движущегося состава, посылая акустические колебания, как это было описано выше. Так как объекты имеют вес и деформируют рельсы своей тяжестью, то часть посылаемого акустического сигнала отразится от деформированного места. Эту часть улавливают приемником и, т.к. эта часть сигнала отличается от сигнала, отраженного от лопнувшего рельса, то ее подвергают соответствующему распознаванию и принимают меры к предотвращению аварии. A situation arises when two trains are on the same path. If the trains have similar systems for detecting a dangerous section of the track, then each of them detects the opponent’s signals and makes a decision to prevent an accident. If the object on the way does not have a similar system, then this object is detected from a moving train, sending acoustic vibrations, as described above. Since the objects have weight and deform the rails with their weight, a part of the sent acoustic signal will be reflected from the deformed place. This part is captured by the receiver and, since if this part of the signal differs from the signal reflected from the broken rail, it is subjected to appropriate recognition and measures are taken to prevent an accident.

Для большей безопасности эквивалентные электрические сигналы направляют в компьютер, где сравнивают их с сигналами, полученными и записанными ранее, когда никаких сомнений в исправности пути ни у кого не было. For greater safety, equivalent electrical signals are sent to a computer, where they are compared with signals received and recorded earlier, when no one had any doubts about the serviceability of the path.

Функционирование устройства по предлагаемому способу схематически поясняется чертежом /а, б, в/. The functioning of the device according to the proposed method is schematically illustrated by the drawing / a, b, c /.

На / а, б/ показаны одни и те же отрезки рельсов 1. На /а/ показана развивающаяся трещина 2. Между торцами рельсов 1 существует зазор 3, шунтированный проволочной перемычкой 4. Видно, что развитие трещины 2 закончилось тем, что рельс лопнул 5 /черт., б/. On / a, b / the same sections of rails are shown 1. On / a /, a developing crack is shown 2. There is a gap 3 between the ends of the rails 1, shunted by a wire bridge 4. It can be seen that the development of the crack 2 ended with the rail bursting 5 / damn., b /.

На /в/ показана колесная пара 6. На вал этой пары 6 надеты подшипники 7 скольжения; зазор до 0,4 мм между внутренней поверхностью подшипников 7 и поверхностью вала 6, заполняющийся жидкостью, не показан. Тяги, которые крепят подшипники 7 к раме и препятствуют их круговому движению вместе с валом 6, не показаны. На внешней поверхности подшипников 7 закреплены кожухи 8. Внутри каждого кожуха 8 размещен пьезоэлемент. К непоказанной раме прикреплен датчик 9 типа "Balluff" или его аналог, изготовляемый в СНГ. На валу 6 имеется бобышка 10, которая в процессе вращения вала 6, проходя мимо 9, замыкает магнитное поле последнего, в результате чего при каждом обороте колесной пары формируется импульс. Приемный преобразователь в одном из кожухов 8 связан с блоком 11 электроники. Электронный генератор 12 связан с преобразователем электрических сигналов в акустические колебания, который размещен в другом кожухе 8. Блок 11 электроники связан с компьютером 13, имеющим дисплей 14. On / in / shows a pair of wheels 6. On the shaft of this pair of 6 put on bearings 7; a gap of up to 0.4 mm between the inner surface of the bearings 7 and the surface of the shaft 6, filled with liquid, is not shown. The rods that attach the bearings 7 to the frame and prevent their circular motion together with the shaft 6 are not shown. Cases 8 are fixed on the outer surface of the bearings 7. A piezoelectric element is placed inside each casing 8. A Balluff sensor 9 or its analogue manufactured in the CIS is attached to a frame not shown. On the shaft 6 there is a boss 10, which during the rotation of the shaft 6, passing by 9, closes the magnetic field of the latter, as a result of which a pulse is generated at each revolution of the wheelset. The receiving transducer in one of the casings 8 is connected to the electronics unit 11. An electronic generator 12 is connected to a converter of electrical signals into acoustic vibrations, which is located in another casing 8. The electronics unit 11 is connected to a computer 13 having a display 14.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. A device that implements the proposed method works as follows.

Как известно, развитие трещины 2 /см. чертеж, а/ связано с выделением энергии, высвобождающейся при разрыве связей между элементами материала. Как правило, энергия высвобождается в виде акустических колебаний в ультразвуковом диапазоне. Эмпирически установлено, что основной спектр частот акустических колебаний при развитии трещины в чугуне, стали и т.п. находится в области от 100 - 150 кГц до 300 - 450 кГц. Причем чем ближе развитие трещины к началу лавинообразного процесса, тем выше частота и амплитуда акустических колебаний. Это связано с тем, что при этом развиваются между более крупными частицами материала, а одновременность разрыва связей между этими частицами создает условия для формирования крутых фронтов. Отсюда сдвиг частотного диапазона в область более высоких частот. Следовательно, одновременное обнаружение высокой частоты с большой амплитудой колебаний свидетельствует о приближении участка пути, пораженного трещиной, находящейся в состоянии, близком к лавинообразному развитию, неизбежно кончающемуся тем, что рельс лопается. Следовательно, путь находится в аварийном состоянии, и движение по нему небезопасно. As is known, the crack propagation is 2 / cm. the drawing, and / is associated with the release of energy released when breaking bonds between the elements of the material. As a rule, energy is released in the form of acoustic vibrations in the ultrasonic range. It is empirically established that the main frequency spectrum of acoustic vibrations during the development of cracks in cast iron, steel, etc. It is in the range from 100 - 150 kHz to 300 - 450 kHz. Moreover, the closer the crack development is to the beginning of the avalanche-like process, the higher the frequency and amplitude of acoustic vibrations. This is due to the fact that they develop between larger particles of material, and the simultaneous breaking of bonds between these particles creates the conditions for the formation of steep fronts. Hence the shift of the frequency range to the region of higher frequencies. Consequently, the simultaneous detection of a high frequency with a large amplitude of oscillations indicates the approach of a section of the path affected by a crack, which is in a state close to an avalanche-like development, which inevitably results in the rail breaking. Therefore, the path is in emergency condition, and movement along it is unsafe.

Акустические колебания, возникающие в процессе возникновения и развития трещины 2 /см. чертеж, а/ распространяются со скоростью 6 км/сек по рельсам 1, проходят стыки 3 /черт., б/ между рельсами с помощью перемычек 4 и попадают в колесную пару 6 /черт., в/, находящуюся метрах в пятистах от трещины. Затем колебания распространяются по колесной паре до места, где на валу 6 закреплен с помощью тяги /не показана/ подшипник 7 скольжения, проходят зазор /не показан/ через заполняющую этот зазор имерсионную жидкость, проходят к кожуху 8 и находящемуся в нем пьезоэлементу, преобразующему акустические колебания в эквивалентные электрические сигналы. Следует иметь в виду, что подшипник 7 может быть одет на колесную пару не посреди, как это показано на чертеже, а с внешней стороны, там, где вал входит в буксу, заполненную маслом, что автоматически решает вопрос подачи имерсионной жидкости в упомянутый зазор. Электрические поступают по проводам в электронный блок 11, а затем в аналого-цифровой преобразователь компьютера 13, где записываются на дискету и могут быть наблюдаемы на дисплее 14. Acoustic vibrations arising in the process of occurrence and development of a crack 2 / cm. the drawing, а / is distributed at a speed of 6 km / s along rails 1, joints 3 / drawing pass, b / between the rails with the help of jumpers 4, and fall into a pair of wheels 6 / drawing, b /, located about five hundred meters from the crack. Then, the vibrations propagate along the wheelset to the place where the sliding bearing 7 is not attached / not shown / the sliding bearing 7, pass the gap / not shown / through the immersion fluid filling this gap, pass to the casing 8 and the piezoelectric element located in it, which converts the acoustic fluctuations in equivalent electrical signals. It should be borne in mind that the bearing 7 can be worn on a pair of wheels not in the middle, as shown in the drawing, but from the outside, where the shaft enters the axle box filled with oil, which automatically solves the issue of supplying imersion fluid to the said gap. The electrics are sent through wires to the electronic unit 11, and then to the analog-to-digital converter of the computer 13, where they are recorded on a diskette and can be observed on the display 14.

Наиболее вероятна ситуация, когда развитие трещины заканчивается изломом рельса. The most probable situation is when the development of the crack ends with a fracture of the rail.

Лопнувший рельс представляет абсолютно аварийную ситуацию для дальнейшего движения поезда, поэтому в устройство вводят генератор 12, сигналы которого передают на преобразователь электрических сигналов в эквивалентные акустические колебания. Следует иметь в виду, что при использовании пьезолектрического преобразователя, амплитуда электрического сигнала должна быть 1000 - 1500 В, что составляет давление эквивалентного акустического сигнала в начале пути от 500 до 1000 кг и выше. Учитывая эти обстоятельства, следует до включения генератора 12 и на время его работы шунтировать преобразователь на входе электронного блока 11, т.к. преобразование таких акустических сигналов чревато появлением соответствующих киловольтных электрических сигналов, и входные цепи блока 11 будут пробиты и сожжены. С этой задачей хорошо справляется реле с группой контактов на переключение, которое, закорачивая обкладки приемного преобразователя, раскоротит обкладки передающего преобразователя. Следовательно, в таком режиме система может работать только импульсно. Пока идет передача - отсутствует прием, и наоборот: пока идет прием, не может быть передачи. Предположим, что выбран наиболее оптимальный режим, когда импульс длительностью 0,1 - 0,2 будет должен пройти расстояние не более 600 м. Не будет пропущена хоть сколько-нибудь важная информация, будет обследован впереди свыше 600 м. Итак, генератор 6 вырабатывает электрические колебания, близкие по форме к П-импульсам со скважностью 2 и с амплитудой, не меньшей 1000 В. На время передачи этих колебаний к пьезоэлементу в одном из кожухов 8 обкладки приемного пьезоэлемента в другом кожухе закорачивают. В течение 0,1 - 0,2 сек. Передающий пьезоэлемент преобразует электрические сигналы в эквивалентные акустические колебания. Частоту колебаний подбирают, чтобы она находилась в диапазоне 80 - 120 мГц. При упомянутых амплитудах электрических сигналов амплитуды акустических колебаний не будут превышать доли микрометра, что должно соответствовать максимальным усилиям 500 - 1000 кг/см². Акустические колебания через подшипник 7, имерсионный слой в зазоре между подшипником 7 и валом 6 /не показан/ проходят в вал 6, распространяются по валу, проходят по колесам пары и доходят до места соприкосновения колес с рельсами. Ширина площадки соприкосновения в зависимости от деформации может быть более 0,6 - 1,0 мм. Пройдя площадку соприкосновения, акустические колебания начинают распространяться вдоль по рельсу 1 /см. чертеж, а, б/, доходят до стыка 3 между рельсами, частично отражаются от этого стыка, но отраженный сигнал мал и размыт, т.к. существует перемычка 4, шунтирующая этот стык. Основная доля акустической проходит через стык 4 и достигает излома 5 лопнувшего рельса. Т.к. лопнувший рельс не шунтирован, почти весь сигнал отражается и направляется к движущемуся составу и воздействует на приемный пьезоэлемент. Затем преобразуется в эквивалентный электрический сигнал, который поступает в электронный блок 11, после чего этот сигнал направляют в компьютер 13 и могут наблюдать на дисплее 14. Поскольку на дисплее одновременно высвечивают информацию с дискеты компьютера 13, сравнивают и анализируют события как текущие, так и записанные на дискету. Синхронизацию производят путем разворота датчика 9 на некоторый угол вокруг оси вращения вала 6, так что бобышка 10 при вращении вместе с валом 6 замыкает магнитное поле датчика 9 с разным временем запаздывания по сравнению с предыдущим. Именно этим добиваются синхронизации разверток, воспроизводящих записанное на дискете и текущее событие. Колеса, как известно, изготовляются с высокой степенью точности, а длительность развертки определяется временем оборота колеса. Особенно хорошее совпадение разверток текущих и записанных событий получается при условии, что запись событий идет от одной и той же начальной отметки, в качестве которой может быть выбрана километровая отметка в начале этого участка, снабженная акустическим излучателем начала отсчета на этом участке пути.A bursting rail represents an absolutely emergency situation for the further movement of the train, therefore, a generator 12 is introduced into the device, the signals of which are transmitted to an electric signal converter in equivalent acoustic vibrations. It should be borne in mind that when using a piezoelectric transducer, the amplitude of the electric signal should be 1000 - 1500 V, which is the pressure of the equivalent acoustic signal at the beginning of the path from 500 to 1000 kg and above. Given these circumstances, it is necessary to turn on the converter at the input of the electronic unit 11 before turning on the generator 12 and during its operation the conversion of such acoustic signals is fraught with the appearance of the corresponding kilovolt electrical signals, and the input circuit of block 11 will be broken and burned. The relay copes with this task well with a group of contacts for switching, which, shorting the plates of the receiving converter, will open the plates of the transmitting converter. Therefore, in this mode, the system can only operate on a pulsed basis. While transmission is in progress, there is no reception, and vice versa: while reception is in progress, there can be no transmission. Suppose that the most optimal mode is selected when a pulse with a duration of 0.1 - 0.2 should pass a distance of not more than 600 m. At least some important information will not be missed, it will be examined ahead of more than 600 m. So, generator 6 generates electrical vibrations close in shape to P-pulses with a duty cycle of 2 and with an amplitude of at least 1000 V. For the time these vibrations are transmitted to the piezoelectric element in one of the casings 8, the lining of the receiving piezoelectric element in the other casing is short-circuited. Within 0.1 - 0.2 sec. A transmitting piezoelectric element converts electrical signals into equivalent acoustic vibrations. The oscillation frequency is selected so that it is in the range of 80 - 120 MHz. With the mentioned amplitudes of the electrical signals, the amplitudes of the acoustic vibrations will not exceed a fraction of a micrometer, which should correspond to a maximum force of 500-1000 kg / cm ² . Acoustic vibrations through the bearing 7, the imersion layer in the gap between the bearing 7 and the shaft 6 / not shown / pass into the shaft 6, propagate along the shaft, pass along the wheels of the pair and reach the point where the wheels come into contact with the rails. The width of the contact area, depending on the deformation, can be more than 0.6 - 1.0 mm. Having passed the contact area, acoustic vibrations begin to propagate along the rail 1 / cm. the drawing, a, b /, reach the junction 3 between the rails, is partially reflected from this junction, but the reflected signal is small and blurry, because there is a jumper 4, which shunts this junction. The main share of the acoustic passes through junction 4 and reaches a break 5 of the broken rail. Because a broken rail is not shunted, almost the entire signal is reflected and sent to the moving train and acts on the receiving piezoelectric element. Then it is converted into an equivalent electrical signal, which enters the electronic unit 11, after which this signal is sent to the computer 13 and can be observed on the display 14. Since the information from the computer’s floppy disk is simultaneously displayed on the display, both current and recorded events are compared and analyzed on a floppy disk. The synchronization is carried out by turning the sensor 9 at a certain angle around the axis of rotation of the shaft 6, so that the boss 10 rotates together with the shaft 6 and closes the magnetic field of the sensor 9 with different delay times compared to the previous one. This is precisely what synchronization of scans reproducing recorded on a diskette and the current event is achieved. The wheels, as you know, are manufactured with a high degree of accuracy, and the duration of the sweep is determined by the time of rotation of the wheel. A particularly good coincidence of the sweeps of current and recorded events is obtained provided that the events are recorded from the same starting point, which can be selected as the kilometer mark at the beginning of this section, equipped with an acoustic emitter of reference on this section of the path.

Если на пути, по которому следует состав, снабженный устройствами распознавания по предлагаемому способу, "совершенно случайно" находится другой состав, мешающий движению упомянутого поезда, то рельсы в местах нахождения колесных пар мешающего состава будут деформированы под тяжестью мешающего состава. И от этих деформированных участков посылаемая акустическая волна тоже будет отражаться, и на экране дисплея возникнут многочисленные сигналы, имеющие меньшую амплитуду, чем отражения от лопнувшего рельса, но фон этих сигналов очень трудно спутать с какими-либо еще сигналами, поэтому их очень легко распознать и выделить. Кстати, если такой состав оснащен аналогичными устройствами распознавания, его точное и абсолютное обнаружение практически не составляет труда. Машинистам в этом случае следует связаться друг с другом, допустим, по радио, лучше через диспетчера, и найти наилучшую возможность исключения аварии. В конце концов, можно непосредственно связаться друг с другом, если предусматривают возможность какой-либо модуляции, скажем, азбукой Морзе, генератора 12, посылаемых на излучатель в кожухе 8. If on the path along which the train equipped with recognition devices according to the proposed method follows, “quite by accident” there is another train that interferes with the movement of the said train, then the rails at the locations of the wheel pairs of the train will be deformed under the weight of the train. And from these deformed sections the transmitted acoustic wave will also be reflected, and numerous signals will appear on the display screen that have a smaller amplitude than the reflections from the burst rail, but the background of these signals is very difficult to confuse with any other signals, so they are very easy to recognize and highlight. By the way, if such a composition is equipped with similar recognition devices, its accurate and absolute detection is practically not difficult. In this case, the drivers should contact each other, for example, by radio, preferably through the dispatcher, and find the best way to eliminate the accident. In the end, you can directly communicate with each other, if you provide for the possibility of any modulation, say, Morse code, of the generator 12, sent to the emitter in the casing 8.

Из изложенного четко видно, что действия по описываемому способу должны привести к практически безаварийной ситуации при движении по железным дорогам. From the foregoing it is clearly seen that the actions of the described method should lead to a practically trouble-free situation when driving on railways.

Claims (1)

Акустический способ обнаружения неисправности рельсового пути, возникающей при трещинообразовании, в процессе движения состава по железной дороге, при котором в рельсы передают акустический сигнал, принимают отраженный сигнал и по времени распространения акустических сигналов к месту неисправности и обратно определяют его координату, отличающийся тем, что отраженный сигнал принимают пьезоэлектрическими преобразователями акустических колебаний в электрические сигналы, установленными на подшипниках скольжения, надетых на вал колесной пары, при этом передачу и прием акустических сигналов осуществляют попеременно. The acoustic method of detecting a rail track malfunction arising from crack formation during the movement of the train along the railway, in which an acoustic signal is transmitted to the rails, a reflected signal is received, and its coordinate is determined from the time of propagation of the acoustic signals to the fault location and characterized by the reflected the signal is received by piezoelectric transducers of acoustic vibrations into electrical signals mounted on sliding bearings worn on the wheel shaft pair, while the transmission and reception of acoustic signals is carried out alternately.