Зеркальный метод ультразвукового контроля.

При поиске дефектов, ориентированных перпенди­кулярно к поверхности сканирования, например, некото­рых контактно-усталостных трещин в головке рельсов (код дефекта 21.1-2), контроль одним наклонным преоб­разова-телем не всегда дает достаточно надежные показа­ния. Это связано с тем, что уль­тразвуковой луч, падая на де­фект, в основном зеркально от­ражается от его плоскости и практически не возвращается на излучаемый ПЭП. Для повышения эффективности обнаружения вертикально ори­ентированных поперечных тре­щин рекомендуется дополнить эхо-метод ультразвукового кон­троля зеркальным методом. Он реализуется при прозвучивании изделия двумя ПЭП, ко­торые размещены на поверхности сканирования таким образом, чтобы фиксировать одним ПЭП сигнал, излу­чаемый другим ПЭП. Сигнал, переотражаясь от противопо­ложной поверхности изделия и от плоскости дефекта, поступа­ет на приемную пьезопластину (рис. 9.12). В простейшем случае в до­полнение к первому ПЭП, работающему в обычном режиме излучения-приема, на опреде­ленном расстоянии В от него устанавливают второй ПЭП, который может работать только в режиме приема зеркально отраженных от плос­кости дефекта сигналов (рис. 9.12).

В общем случае каж­дый из ПЭП может работать в режиме излучения и в режиме приема. Расстояние В между двумя ПЭП выбирают, исходя из условия наилучшего озвучивания зоны вероятного об­разования дефектов.

При контроле толстостенных изде­лий базовое расстояние В периодически меняют, озвучивая всю толщину изделия. При контроле тонкостенных изделий допустимо раз­мещение ПЭП на определенном фиксированном рас­стоянии друг от друга (B=const). При этом, благодаря раскрытию ультразвукового пучка (диаграммы направ­ленности), общей зоной, охватываемой двумя взаимопересекающимися диаграммами направленности, озвучива­ется практически все сечение изделия.

Рис 9.12. Иллюстрация зеркального метода контроля

Классификация дефектов.

Для правильного ведения отчетности об изъя­тии дефектных рельсов из пути, организации оперативной рельсовой ста­тистики и повышения контроля за учетом дефектных рельсов была введена классификация дефектов и повреждений рельсов. Все разно­видности дефектов были сгруппированы в девять основных типов. Такая группировка (классификация) дефектных рельсов была основана на общ­ности форм и главных причин разрушения.

По новой классификации первая цифра номера определяет тип дефекта или повреждения рельса, а также место расположения порока по сечению рельса (головка, шейка, подошва). Типы дефектов или повреждений рельсов (обозначаемые первой цифрой) подразделяются сле­дующим образом: 1,2,3,4 — дефект расположен в головке рельса:

1 – отслоение или вык­рашивание металла на поверхности катания головки рельса;

2 – поперечные трещины в головке и изломы по ним;

3 – продольные, вертикальные и горизонтальные трещины в головке;

4 – смятие и неравномерный износ головки;

5. – дефект или повреждение в шейке;

6. – дефект в подошве;

7. – излом по всему сечению профиля рельса;

8. – изгиб рельса в вертикальной или горизонтальной плоскости;

9. – прочие дефекты и повреждения.

Вторая цифра обозначает разновидность дефекта или повреждения с учетом основной причины, вызвавшей дефект этой разновидности. Разно­видности дефектов (обозначаемые второй цифрой) классифицируются так:

0. – дефекты и повреждения, возникшие из-за недостатков в технологии изготовления рельсов;

0. – недостаточная контактно-усталостная прочность металла;

0. – недостатки в профиле рельсов или в конструкции стыкового скрепления;

0. – недостатки в текущем содержании пути;

0. – ненормальное воздействие на рельсы подвижного состава (боксование, ползуны и др.);

0. – удары инструментом и другие механические воздействия;

1. – нарушена технология сварки;

2. – дефекты в технологии закалки;

0. – недостатки в технологии наплавки рельсов или в приварке рель­совых соединителей;

9 – дефекты и повреждения, вызванные другими, не перечисленными выше причинами.

Часто дефект или повреждение рельса возникает из-за нескольких причин. В связи с этим разновидности дефектов и повреждений класси­фицированы по основной причине. Например, трещина в подошве рельса, развившаяся из-за волосовины, классифицируется как «0». Цифра «0» указывает на недостаток технологии изготовления.

Первые две цифры отделены точкой, после которой стоит третья цифра, ука­зывающая на место дефекта по длине рельса. Цифровые обозначения места дефекта или повреждения по длине рельса, а также вида сварки стыков приняты следующими:

1. – в стыке (на расстоянии до 75 см от торца);

2. – вне стыка;

3. – в месте электроконтактной сварки рельсов.

Дефекты, возникшие в рельсе на расстоянии до 10 см в ту или иную сторону от сварного шва, считаются дефектами сварного стыка.

Всего в классификации 38 типов дефектов, а с учетом разделения их по месту расположения по длине рельса и по видам сварки насчитывается 100 разновидностей. Согласно классификации например, дефект рельса под номером 11.2 может быть расшифрован так: отслоение или выкрашивание на поверхности катания головки (на это указывает 1), связанное с недостаточной контактно-усталостной прочностью металла (1); дефект расположен вне стыка (2). После изъятия из пути дефектного рельса дефект внимательно осматривают и устанавливают для него но­мер по классификации. Номер дефекта (тип) записывают в учетную фор­му ПУ-4.

Все специфические дефекты, повреждения и изломы элементов стрелочных переводов обозначены буквами, двухзначным числом и вспомогательной третьей цифрой, например ДО.65.2; ДР.11.2: ДУ.14.2 и т.д.

Вторая буква обозначает элемент перевода:

О- остряк;

Р- рамный рельс;

У- усовик крестовины;

УН – усовик крестовины с непрерывной поверхностью катания;

С- сердечник крестовины;

СН- сердечник крестовины с непрерывной поверхностью катания;

Х- ходовые рельсы у контррельсов;

К- контррельсы.

Цифры характеризуют вид дефекта или повреждения, место их расположения по сечениям элементов стрелочных переводов и основные причины их возникновения, о чём было сказано выше.