ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ Р
54093-2010
|
КОЛЕСА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Методы
определения остаточных напряжений

|
Москва
Стандартинформ
2011
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены
Федеральным законом от
27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом
регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской
Федерации - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом
«Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного
состава» (ОАО «ВНИКТИ»), Открытым акционерным обществом
«Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»),
Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский
институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного
транспорта» (НИИ мостов)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 45
«Железнодорожный транспорт»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. № 753-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему
стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном
указателе «Национальные стандарты», а текст изменений
и поправок - в ежемесячно
издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены
настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном
указателе «Национальные стандарты». Соответствующая
информация, уведомление и тексты размещаются
также в информационной системе общего пользования
- на официальном сайте Федерального агентства
по техническому регулированию и метрологии в
сети Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОЛЕСА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Методы
определения остаточных напряжений
Wheels for railway rolling stock. Methods of residual stress determination
Дата введения - 2011-07-01
Настоящий стандарт распространяется на цельнокатаные колеса (далее
- колеса) и бандажи составных колес (далее - бандажи) колесных пар тепловозов,
электровозов, дизель-поездов, электропоездов, грузовых и пассажирских вагонов и
специального подвижного состава с конструкционной скоростью не более 250 км/ч.
Стандарт устанавливает разрушающий и неразрушающие методы
определения макроостаточных напряжений (далее -
остаточные напряжения) в колесе или бандаже,
возникающих вследствие воздействия технологических и эксплуатационных факторов.
Требования 4.1, 5.1.1 - 5.1.4 настоящего стандарта
обеспечивают соблюдение требований безопасности, установленные нормативными
правовыми актами Российской Федерации в сфере технического регулирования на
железнодорожном транспорте.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие
стандарты:
ГОСТ
Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики
выполнения измерений
ГОСТ
Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений.
Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ
Р 51672-2000 Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей
подтверждения соответствия. Основные положения
ГОСТ
12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование
производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ
12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы
производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 166-89 Штангенциркули.
Технические условия
ГОСТ
398-96 Бандажи из углеродистой стали для подвижного состава железных дорог
широкой колеи и метрополитена. Технические условия
ГОСТ 2789-73
Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ
8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые
измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов
наблюдений. Основные положения
ГОСТ
8.395-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные
условия измерений при поверке. Общие требования
ГОСТ 10791-2004 Колеса
цельнокатаные. Технические условия
ГОСТ
11018-2000 Тяговый подвижной состав железных дорог колеи 1520 мм. Колесные
пары. Общие технические условия
ГОСТ
24642-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения
поверхностей. Основные термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом
целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе
общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно
издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который
опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим
ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.
Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим
стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если
ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на
него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ
11018, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 дисковая часть колеса: Часть колеса, расположенная
между ободом и ступицей.
3.2 остаточные напряжения: Взаимно уравновешенные
внутренние напряжения, возникающие вследствие технологических и (или)
эксплуатационных воздействий и сохраняющиеся после снятия этих воздействий.
3.3 разрушающий метод определения остаточных напряжений: Метод
постепенного возрастающего высвобождения (путем механической разрезки или
сверления) и одновременного контроля изменения внутренних напряжений
тензометрированием.
3.4 неразрушающий метод определения остаточных напряжений: Метод
определения остаточных напряжений без разрушения колеса (рентгеновский,
ультразвуковой).
3.5 зона контроля: Часть колеса или бандажа, в пределах
которой остаточные напряжения могут быть определены с заданной степенью
достоверности.
Примечание - При механической
разрезке колеса или бандажа на части их размеры и конфигурацию выбирают в
зависимости от предполагаемого характера распределения остаточных напряжений и
вида исследуемого элемента колеса (ступицы, дисковой части, бандажа, обода).
3.6 заказчик (железнодорожного
подвижного состава): Предприятие или организация, или объединение, по заявке и договору с которыми
осуществляются разработка, производство и/или поставка железнодорожного
подвижного состава и/или его составных частей.
[ГОСТ
Р 52944-2008,
статья 18]
|
3.7 поставщик (железнодорожного подвижного
состава): Предприятие или организация,
осуществляющие поставку железнодорожного подвижного
состава и/или его составных частей в установленном
порядке.
[ГОСТ
Р 52944-2008, статья 23]
|
4.1 Для измерений отбирают колеса, изготовленные по ГОСТ 10791,
бандажи
- по ГОСТ 398 или
по техническим условиям на конкретное колесо или бандаж.
4.2 Остаточные напряжения определяют тензометрированием, применяя
разрушающий метод, либо проводят определение поверхностных и внутренних
остаточных напряжений неразрушающими методами (рентгеновский, ультразвуковой).
Конкретный метод определения применяют по согласованию между поставщиком и
заказчиком.
4.3 Допускается совместное применение неразрушающих
ультразвукового и рентгеновского методов определения остаточных напряжений в
колесах. В этом случае ультразвуковой метод применяют для определения
внутренних напряжений, а рентгеновский метод - для определения поверхностных напряжений.
5.1.1.1 Средства измерений, применяемых в сфере государственного
регулирования обеспечения единства измерений, должны быть утвержденного типа и
иметь действующие свидетельства о поверке. Средства измерений, не
предназначенные для применения в сфере государственного регулирования
обеспечения единства измерений, должны иметь сертификаты о калибровке.
5.1.1.2 Испытательное оборудование должно быть аттестовано в
соответствии с ГОСТ
Р 8.568 с учетом сферы применения и иметь паспорт и руководство по
эксплуатации.
5.1.1.3 Для измерения остаточных напряжений применяют
тензорезисторы проволочного или фольгового типа. Допускается применение других
типов тензорезисторов.
5.1.1.4 Измерение базового расстояния выполняют по хорде
штангенциркулем по ГОСТ 166 с допускаемой
погрешностью не более ±0,1 мм. Допускается применять другие средства измерения
с указанной погрешностью.
5.1.1.5 Колеса или бандажи, подлежащие измерениям, не менее чем за
одни сутки до начала проведения измерений помещают в закрытое помещение, в
котором проводят данные измерения. Условия измерений должны соответствовать ГОСТ
8.395.
5.1.2 Порядок подготовки к проведению измерений
Подготовка к проведению измерений включает следующие операции:
- разметка мест установки тензорезисторов и определение
последовательности разрезки;
- зачистка мест установки тензорезисторов от грязи, окалины и
мелких неровностей до шероховатости Ra ≤ 2,5 по ГОСТ 2789.
Внешний вид и качество обработки поверхностей необходимо проверять визуальным осмотром
при помощи образцов (эталонов) качества поверхности;
- установка тензорезисторов или розеток тензорезисторов и монтаж
измерительных схем;
- кернение базового расстояния на ободе колеса или бандаже.
Измерительная схема должна быть установлена в методике выполнения
измерений, разработанной в соответствии с требованиями ГОСТ
Р 8.563.
5.1.3.1 Метод состоит в выполнении надрезов, приводящих к
возрастающему высвобождению внутренних остаточных напряжений в ободе колеса.
Изменение состояния внутренних напряжений, возникающих после каждого из
надрезов, фиксируют за счет измерения деформаций на поверхности элементов
конструкции с помощью тензорезисторов.
5.1.3.2 Каждое колесо или бандаж оборудуют тензорезисторами,
установленными в двух - четырех радиальных сечениях с наружной и внутренней
сторон диска и обода (бандажа).
5.1.3.3 При измерениях применяют двух- или трехкомпонентные
розетки тензорезисторов в зависимости от характера и направления действия
главных напряжений.
5.1.3.4 Двухкомпонентные розетки тензорезисторов устанавливают в
сплошных без отверстий сечениях дисковой части колес, на галтели перехода из
обода в диск, на галтели перехода из ступицы в диск. Тензорезисторы в
двухкомпонентной розетке устанавливают в радиальном и тангенциальном
направлениях.
5.1.3.5 На поверхности катания тензорезисторы в двухкомпонентной
розетке устанавливают в тангенциальном и осевом направлениях.
5.1.3.6 На торцевых поверхностях колеса или бандажа тензорезисторы
в двухкомпонентной розетке устанавливают в радиальном и тангенциальном
направлениях.
5.1.3.7 Трехкомпонентные розетки тензорезисторов устанавливают вблизи
отверстий и мест резкого изменения формы колеса.
5.1.3.8 Вблизи отверстий устанавливают трехкомпонентные розетки,
расположенные в каждой точке измерений вдоль радиуса отверстия, через 45° к
нему и по касательной к окружности отверстий - всего четыре розетки через 90°
вокруг каждого из отверстий.
5.1.3.9 Для исключения влияния температурного приращения
сопротивления тензорезистора в измерительную схему включают компенсационный
тензорезистор.
5.1.3.10 Запись результатов измерений, полученных с помощью
тензорезисторов, необходимо проводить не ранее чем через 1,5 ч после окончания
разрезки.
5.1.3.11 Контроль знака остаточных напряжений в колесах и бандажах
проводят измерением расстояния между двумя метками, нанесенными керном, до и
после разрезки колеса. Метки наносят на боковую поверхность обода с наружной
стороны колеса на середине толщины обода (бандажа) на расстоянии
100 мм друг от друга. Радиальный разрез должен быть произведен посредине между
двумя метками в направлении:
- колеса - от гребня до отверстия ступицы;
- бандажа - на полную толщину.
5.1.3.12 Разрезку проводят поэтапно, с перерывами на охлаждение
металла во избежание нагрева измерительной схемы выше 50 °С. Ширина реза - не менее 5,0 мм и не более 20,0 мм.
5.1.3.13 Размеры вырезаемых элементов (рисунки А.1, А.2, А.3, приложение А) выбирают из условия размещения на них розеток
тензорезисторов с измерительной схемой без повреждения их при разрезании колеса
или бандажа. Рекомендуемая ширина вырезаемых элементов - не менее 100,0 мм
(рисунок А.2, приложение А).
5.1.3.14 Колесо разрезают на части двумя способами:
- кольцевое отрезание обода от диска, последующая радиальная
разрезка обода и измерение изменения базового расстояния, вырезание областей
обода с тензорезисторами длиной, равной ширине обода, вырезание фрагмента
колеса с тензорезисторами по схеме, приведенной на рисунке А.1 (приложение А). Далее от фрагментов обода с тензорезисторами
отрезают части по поверхности, параллельной оси колесной пары, посредине между
двумя розетками тензорезисторов;
- радиальная разрезка колеса от гребня посредине между кернами до
отверстия ступицы и измерение изменения базового расстояния, вырезание сектора
с тензорезисторами, последующее отделение ободной и ступичной частей по схеме,
приведенной на рисунке А.2
(приложение А), разрезание обода
параллельно оси колеса.
5.1.3.15 Бандаж разрезают на части следующими способами:
- для определения остаточного напряжения на конкретном участке
бандажа используют локальную радиальную разрезку бандажа по схеме а),
приведенной на рисунке А.3
(приложение А);
- для определения остаточного напряжения по периметру бандажа
используют последовательную радиальную разрезку бандажа по схемам б) и в),
приведенным на рисунке А.3
(приложение А);
- для определения остаточного напряжения по поверхностям катания,
гребня и боковым поверхностям бандажа используют механическое поднутрение
фрагмента бандажа в поперечном и продольном направлениях по схемам, приведенным
на рисунках А.4 и А.5 (приложение А).
5.1.4.1 Остаточные напряжения σ1,2, МПа, при применении двухкомпонентных розеток
тензорезисторов вычисляют по формулам:
(1)
(2)
где
ε1, ε2 - относительная деформация в двух
взаимно перпендикулярных направлениях осей тензорезисторов в двухкомпонентной
розетке;
Е -
модуль упругости первого рода, МПа;
µ - коэффициент Пуассона.
5.1.4.2 Минимальное (σmin) и
максимальное (σmax)
значения остаточных напряжений, МПа, и направление их действия при применении
трехкомпонентных розеток вычисляют по формуле
(3)
где ε1, ε2, ε3 -
относительные деформации в направлениях осей
тензорезисторов в трехкомпонентной розетке,
отсчитываемых последовательно против хода часовой стрелки.
Угол отклонения φ, град, направления
максимального главного напряжения от оси тензорезистора, принятого за первый в
трехкомпонентной розетке, вычисляют по формуле
(4)
Для определения значений остаточных напряжений в плоскости круга
катания полученные результаты подвергают пересчету к плоскости круга катания.
После отделения фрагмента обода цельного колеса от его дисковой
части (рисунки А.4, А.5) остаточное напряжение,
приведенное к плоскости круга катания σср,
МПа, вычисляют по формуле
(5)
где σв -
напряжение, измеренное на внутренней стороне обода, МПа;
σн -
напряжение, измеренное на наружной стороне обода, МПа, напротив точки измерения
σв;
a, b -
расстояния от плоскости круга катания до внутренней и наружной граней обода, мм,
где измерялись напряжения σв и σн в
соответствии со схемой, приведенной на рисунке А.6 (приложение А).
Остаточные напряжения, σср1,
МПа, в приободной части диска колеса вычисляют по формуле
(6)
где σв1 -
напряжение, измеренное на внутренней стороне диска, МПа;
σн1 - напряжение, измеренное на наружной стороне диска, МПа,
напротив точки измерения σв;
a, b - расстояния
от плоскости круга катания до внутренней и наружной граней диска, мм, где
измеряли напряжения σв и σн в
соответствии со схемой, приведенной на рисунке А.6 (приложение А).
5.1.4.3 Погрешность измерений должна выражаться интервалом, в
котором с вероятностью α = 0,95 находится суммарная погрешность измерения.
Суммарная относительная погрешность δ измерений остаточных
напряжений не должна превышать 5 %. Ее вычисляют по формуле
(7)
где
δε -
погрешность измерения относительной деформации;
δγп -
влияние поперечной тензочувствительности тензорезисторов;
δE -
разброс модуля Е упругости материала.
5.1.4.4 По результатам измерений строят эпюру распределения
остаточных напряжений по сечению, определяют зоны максимальных напряжений.
5.2.1.1 Средства измерений
Применяемые ультразвуковые приборы с электроакустическим
преобразователем должны иметь действующие свидетельства о поверке (калибровке).
5.2.1.2 Порядок проведения
измерений
5.2.1.2.1 Остаточные напряжения в колесе определяют методом
измерения скорости ультразвука, при котором используют эффект акустоупругости,
заключающийся во влиянии упругого напряжения в металле на скорость
ультразвуковых волн.
5.2.1.2.2 Относительная разность времен распространения между
боковыми гранями обода двух поперечных волн, одна из которых поляризована в
радиальном, а другая - в тангенциальном направлении, прямо пропорциональна
разности основных напряжений σтанг, σрад,
МПа, действующих в этих двух направлениях, определяемой по формуле
(8)
где σтанг, σрад -
основные напряжения в тангенциальном и радиальном направлениях;
tтанг, tрад -
время распространения поперечных волн в тангенциальном и радиальном
направлениях;
k -
коэффициент акустоупругости.
Результаты измерений в одной точке показывают среднее значение
разности основных напряжений, действующих в объеме звукового поля вдоль линии
распространения ультразвуковых волн, проходящей через эту точку. Радиальные
напряжения в объеме обода следует рассматривать как показатель тангенциальных
напряжений.
Для определения остаточных напряжений должно быть известно
значение коэффициента акустоупругости для данного материала, а также учтено
возможное влияние текстуры на результаты измерения.
Примечание - Порядок учета
влияния текстуры на результаты измерения указан в технической документации на
средства измерения.
5.2.1.2.3 Измерение остаточных напряжений колеса и бандажа
проводят с боковой поверхности обода или бандажа, обеспечивая распространение
поляризованных ультразвуковых волн между боковыми гранями обода.
Для получения эпюры распределения остаточных напряжений по глубине
измерения должны быть выполнены в нескольких точках, расположенных по ободу
колеса в радиальном направлении или торцу бандажа. Количество и распределение
точек измерений должны быть установлены в методике выполнения измерений,
разработанной в соответствии с требованиями ГОСТ
Р 8.563.
5.2.1.3 Обработка и оценка
результатов измерений
5.2.1.3.1 По результатам измерений строят эпюру распределения
остаточных напряжений по глубине, определяют зоны и значения максимальных и
минимальных напряжений, а также их отклонения от среднего значения.
5.2.1.3.2 Оценку результатов измерений необходимо проводить с
учетом погрешности в соответствии с ГОСТ
8.207.
5.2.2.1 Средства и условия
проведения измерений
5.2.2.1.1 В качестве рентгеновского оборудования используют
дифрактометры различных типов - с наклоняемой к поверхности однолучевой трубкой
(наклон плоскости дифракции) или двухлучевой рентгеновской трубкой (наклон
биссектрисы угла «трубка-детектор» относительно
нормали к поверхности в плоскости дифракции). Метрологическое обеспечение
измерений должно соответствовать требованиям ГОСТ
Р 51672.
5.2.2.1.2 Зонами контроля должны быть боковая поверхность обода
колеса или бандажа, поверхность диска в тех зонах, где возможно соблюдение
условия 5.2.2.2.4 в пределах
измеряемого участка поверхности, и боковая поверхность ступицы. Количество и
распределение точек измерений должны быть установлены в методике выполнения
измерений, разработанной в соответствии с требованиями ГОСТ
Р 8.563.
5.2.2.1.3 Условия измерений должны соответствовать ГОСТ
8.395.
5.2.2.2 Порядок подготовки
к проведению измерений
5.2.2.2.1 Рентгеновским методом измеряют остаточные напряжения
поверхностного слоя колеса (бандажа), который подставлен под пучок падающих
рентгеновских лучей. Толщина этого слоя равна половине глубины проникновения в
него рентгеновских лучей.
5.2.2.2.2 Перед контролем поверхность должна быть очищена от
загрязнений и иметь шероховатость поверхности не выше Rz 10 по ГОСТ 2789.
5.2.2.2.3 При измерении остаточных напряжений, возникших в
результате наклепа поверхности (напряжения после дробенаклепа), необходимо удалить только неровности и следы самой
операции (наклеп, возникший за счет процедуры удаления изначальных
поверхностных неровностей).
При измерении остаточных напряжений (после термообработки)
необходимо удалить неровности и наклеп от механической обработки поверхности.
5.2.2.2.4 Поверхность измеряемого участка должна быть плоской.
Допускается отклонение от плоскостности по ГОСТ 24642 в
пределах участка падения рентгеновских лучей на измеряемую поверхность - не
более половины значения глубины проникновения рентгеновских лучей.
Примечание - Требования к
допускаемой кривизне поверхности должны быть приведены в технической
документации на средства измерения.
5.2.2.3 Сущность метода и
порядок проведения измерений
5.2.2.3.1 Рентгеновский метод основан на том, что под действием
механических напряжений упругие деформации кристаллической решетки вызывают
изменения межплоскостных расстояний атомных кристаллографических плоскостей, в
соответствии с изменением которых меняются углы отражения (дифракции) от них
рентгеновского излучения, что приводит к смещению положения дифракционного пика
на регистрируемой интерференционной картине дифракции относительно положения
пика при отсутствии напряжений, в соответствии с формулой Вульфа-Брегга
nλ = 2dsinθ, (9)
где λ - длина волны рентгеновского излучения;
n - целое положительное число
(порядковый номер дифракционного пика);
d - изменения межплоскостных расстояний атомных кристаллических
решеток;
θ
- угловое положение дифракционных пиков.
5.2.2.3.2 Измерение углов отраженных пучков рентгеновских лучей,
расчет по этим углам упругой относительной деформации ε кристаллической решетки материала и переход через упругие
постоянные к напряжениям σ являются
определяющими операциями этого метода.
Основное уравнение метода основано на прямой зависимости
деформаций и рассчитанных по ним напряжений в поверхностном слое материала от
квадрата синуса угла наклона плоскости измерения или биссектрисы угла «трубка-детектор» относительно
нормали к поверхности в зависимости от типа применяемого дифрактометра.
5.2.2.3.3 При использовании дифрактометра с двухлучевой трубкой
регистрируют два одноименных пика дифракции. В зависимости от напряженного
состояния расположение пиков друг относительно друга меняется. Остаточные
напряжения σ, МПа, определяемые с помощью дифрактометра с двухлучевой трубкой,
вычисляют по формуле
(10)
где А
- константа, учитывающая упругие свойства материала, длину волны и
геометрические характеристики рентгенооптической схемы;
L2 и L1 -
положение максимумов дифракционных линий в плоскости приемника отраженного
рентгеновского излучения для первого и второго падающих на измеряемую
поверхность рентгеновских лучей соответственно;
K - константа, корректирующая
погрешности сборки регистрирующего устройства (обычно K = 1);
B - константа по абсолютной
величине, равная расстоянию между дифракционными
максимумами в ненапряженном состоянии и определяемая из условия σ
= 0.
Примечание - Порядок
определения констант, положения дифракционных максимумов L2 и L1 приведен в
прилагаемой к дифрактометру технической документации.
5.2.2.3.4 При использовании дифрактометра с однолучевой трубкой
производят измерения положения одноименных дифракционных пиков не менее чем для
трех углов наклона ψ нормали к
кристаллографической плоскости, с которой проводят регистрацию дифракционного
пика в соответствии с рисунком 1 с
построением зависимости относительной деформации ε от sin2ψ в
соответствии с рисунком 2.
Остаточные напряжения σ,
МПа, определяемые с помощью дифрактометра с однолучевой трубкой, вычисляют по
формуле
σ
= kE(1 + µ), (11)
где µ - коэффициент Пуассона;
Е -
модуль упругости;
k -
тангенс угла наклона прямо пропорциональной зависимости относительной
деформации ε от sin2ψ
(рисунок 2).

Рисунок
1 - Схема измерения для различных углов ψ

Рисунок 2 - Построение зависимости ε = ksin2ψ + b для n наклонов нормали ψ
к кристаллографической плоскости
5.2.2.4 Обработка и оценка
результатов измерений
5.2.2.4.1 Для определения остаточных напряжений по формулам (10) или (11) должны быть известны значения коэффициентов А,
В, К, k для стали колеса (бандажа). Порядок их определения должен быть
указан в технической документации на средства измерения.
5.2.2.4.2 По результатам измерений строят эпюру распределения
поверхностных остаточных напряжений, определяют зоны и значения максимальных и
минимальных напряжений.
5.2.2.4.3 Оценка результатов измерений должна выполняться с учетом
погрешности в соответствии с ГОСТ
8.207.
Результаты измерений оформляют протоколом измерений, форма
которого приведена в приложениях Б,
В.
7.1 Требования к производственному оборудованию и производственным
процессам, используемым при проведении измерений, должны соответствовать ГОСТ
12.2.003, ГОСТ
12.3.002.
7.2 Перед началом измерений персонал, осуществляющий их
проведение, должен получить инструктаж о правилах техники безопасности с
регистрацией в журнале установленной формы.
7.3 Нормы радиационной безопасности должны соответствовать [1] и основным санитарным правилам [2].
Схемы установки
тензорезисторов

а = 100 мм
- базовое расстояние при кернении обода; R0 - радиальная
координата кернения обода;
1 - круговой разрез обода; 2 - радиальный разрез обода; 3 -
разрез диска и ступицы;
4 - поперечный разрез обода; ┴ - двухкомпонентная розетка
тензорезисторов
Рисунок А.1 - Схема установки тензорезисторов и отделения обода
колеса

а = 100 мм - базовое расстояние при кернении обода; R0 - радиальная
координата кернения обода;
1, 2, 3 - радиальные разрезы колеса; 4, 5, 6,
7 - разрезы для отделения элементов диска с
тензорезисторами от обода и ступицы; ┴ - двухкомпонентная розетка тензорезисторов
Рисунок А.2 - Схема установки тензорезисторов и радиальных
разрезов колеса

а = 100 мм
- базовое расстояние при кернении бандажа; Rб - радиусная
координата кернения бандажа;
1 - 6 - радиальные разрезы бандажа; ┴ - двухкомпонентная
розетка тензорезисторов
Рисунок А.3 - Схемы установки тензорезисторов и радиальных
разрезов бандажа

В1 = В/2;
┴ - двухкомпонентная
розетка тензорезисторов
Рисунок А.4 - Схема установки тензорезисторов на бандаже или ободе
колеса и
механическое поднутрение фрагмента бандажа в поперечном направлении

В1 = В/2;
┴ - двухкомпонентная
розетка тензорезисторов
Рисунок А.5 - Схема установки тензорезисторов на бандаже или ободе
колеса и
механическое поднутрение фрагмента бандажа в продольном направлении

Рисунок
А.6 - Схема приведения к плоскости круга катания (σср и σср1) напряжений
замеренных (σв, σн, σв1, σн1) на боковых поверхностях
обода (бандажа) и приободной части диска
ПРОТОКОЛ
результатов измерений колес (бандажей) для разрушающего метода контроля
Тип
подвижного состава ______________________________________________________
Тип
колеса (бандажа) ________________________________________________________
Измерение базового расстояния после радиальной разрезки
_____________________ мм
Место расположения
тензорезисторов (сторона колеса, сечение и т.п.)
|
Розетка
двухкомпонентная
|
№ розетки
|
Радиус (координата), мм
|
ε1
|
ε2
|
σ1, МПа
|
σ2, МПа
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Место расположения
тензорезисторов (сторона колеса, сечение и т.п.)
|
Розетка
трехкомпонентная
|
№ розетки
|
Радиус (координата), мм
|
ε1
|
ε2
|
ε3
|
σmax, МПа
|
σmin, МПа
|
φ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Руководитель измерений
__________________ _________________ _________________
(должность) (личная
подпись) (расшифровка подписи)
Дата
ПРОТОКОЛ
результатов измерений колес (бандажей) для неразрушающих методов контроля
Тип
подвижного состава ______________________________________________________
Тип колеса (бандажа) ________________________________________________________
Место расположения
зон
|
Радиус
(координата), мм
|
σ1, МПа (радиальное
напряжение)
|
σ2, МПа
(тангенциальное напряжение)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Руководитель измерений
__________________ _________________ _________________
(должность) (личная
подпись) (расшифровка подписи)
Дата
[1]
|
СП 2.6.1.758-99
(НРБ-99)
|
Нормы
радиационной безопасности
|
[2]
|
СП
2.6.1.799-99
(ОСПОРБ-99)
|
Основные
санитарные правила обеспечения радиационной безопасности
|
Ключевые слова: тепловозы, электровозы, дизель-поезда,
электропоезда, автомотрисы, колесо, бандаж, измерения, остаточные напряжения,
разрушающий метод, неразрушающий метод