Die wiederkehrende zerstörungsfreie Prüfung von längs gebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall erfolgt im eingebauten Zustand aus der Wellenbohrung heraus. Neben den aufzufindenden Fehleranzeigen erzeugt aufgrund der geometrischen Bedingungen der Radsatzwelle hierbei jeder Querschnittsübergang eine umlaufende Formanzeige in der Ergebnisdarstellung. Durch den Prozess des Aufschrumpfens der Radscheiben auf die Sitze können weiterhin örtlich statistisch verteilte Bereiche im Sitz entstehen, die bei der Ultraschallprüfung Anzeigen hervorrufen, die so genannten Scheinanzeigen. Insbesondere in den Bereichen der Querschnittsübergänge ist zum einen die Prüfsituation sehr komplex, zum anderen ist hier die Wahrscheinlichkeit für eine Rissbildung am höchsten. Bei der Befundanalyse stößt die derzeit verwendete Prüftechnik in diesen Bereichen an ihre Grenzen, so dass nicht immer eine eindeutige Prüfaussage erfolgen kann. Im Bericht werden Lösungsansätze für Analyseverfahren vorgestellt, die auf Basis der Gruppenstrahlertechnik bzw. mit Fokusprüfköpfen in Verbindung mit dem Einsatz von Signalverarbeitung vielversprechende Ergebnisse zur Optimierung dieser Situation aufzeigen. Für Wellen mit Längsbohrung wurden im Labormaßstab die Möglichkeiten untersucht, rissartige Fehler auf der äußeren Mantelfläche und Volumenfehler zu detektieren und hochauflösend zu analysieren. Mit Hilfe des Einsatzes eines Gruppenstrahlerprüfkopfes unter Verwendung von Longitudinalwellen konnten an zwei typischen Querschnittsübergängen von Eisenbahnradsatzwellen im Labormaßstab Messdatensätze aufgenommen werden, die eine anschließende Auswertung mit Hilfe von SAFT-Algorithmen erlauben. Hierbei konnten die Anzeigen von Testreflektoren in Form von Sägeschnitten mit Tiefen von 1 mm und 2 mm nachgewiesen und eindeutig Reflexionsorten innerhalb des Wellenvolumens zugeordnet werden. Eine Bestimmung der Tiefenausdehnung der Reflektoren war bei den vorliegenden Testkörpern nicht in allen Fällen möglich. Der Einsatz fokussierender Tauchtechnikprüfköpfe hat im Labormaßstab gezeigt, dass man mit der Ultraschallprüfung in der Lage ist Anzeigen aufzulösen, die zur Bestimmung eines Reinheitsgrades äquivalent zur mikroskopischen Bestimmung herangezogen werden können. Vorteil dieser Technik ist, dass das Prüfverfahren zerstörungsfrei angewendet werden kann. Im Falle der Prüfung aus der Innenbohrung heraus kann diese Technik sogar bei der wiederkehrenden Prüfung Anwendung finden. Aufgrund der starken Krümmungsradien der Mantelflächen muss eine simulationsgestützte Optimierung der Prüfkopfparameter erfolgen.
Analyseprüfung von Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall
2011
9 Seiten, 10 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Datenträger
Deutsch
Kraftfahrwesen | 1981
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