Während in einem Parallelvortrag dieses Symposiums (Erstautor E. Schneider, S. 383-390) die Grundlagen des Verfahrens dargestellt wurden, wird im vorliegenden Beitrag ein aktuelles Prototypgerät vorgestellt, das für die Eigenspannungsmessung in Eisenbahnrädern in Workshop-Umgebung eingesetzt werden kann. Die höchsten Zugspannungen treten erfahrungsgemäß im Kantenbereich zwischen der Lauffläche und der Außenseite der Radflanke auf. Das Sicherheitskonzept basiert auf einer umfangreichen statistischen Analyse des Spannungszustandes, ergänzt durch umfangreichere Untersuchungen an speziell ausgewählten Rädern. Die Ultraschall-Doppelbrechnung eignet sich hierfür wegen der quasi-isotropen Struktur der geschmiedeten und wärmebehandelten Eisenbahnräder. Gebaut wurde ein Manipulator mit elektromagnetischem Wandler (EMAT) für die berührungslose Abtastung entlang des Radumfangs. Gemessen wird die Differenz der Hauptspannungsrichtungen in Umfangsrichtung und in radialer Richtung, die sich als am geeignetsten für die bruchmechanische Bewertung des Rades erwies. Der Manipulator der Größe 350 mm x 200 mm x 130 mm wiegt ca. 12 kg und beherbergt den EMAT, Vorverstärker und zwei Servomotoren für die Abtastbewegung des EMAT. Alle übrigen Komponenten vom Ultraschallgerät bis zur Steuerung und Signalverarbeitung befinden sich in einem Meßschrank, in dessen oberem Teil der Monitor angebracht ist. Der Prüfvorgang ist menügeführt, was im Beitrag anhand eines Flußdiagramms erläutert wird. An technischen Daten sind mitgeteilt: +/-20 MPa Auflösungsvermögen, +/-10 % Meßgenauigkeit, erlaubte Radtemperatur von -10 Grad C bis +40 Grad C, EMAT-Transversalwellenwandler von 2 MHz Mittenfrequenz und 10 mm x 10 mm Apertur. (Völkel, U.)
Ultrasonic set-up to characterize stress states in rims of railroad wheels
Ultraschalleinrichtung zur Charakterisierung von Spannungszuständen in Eisenbahnfelgen
1994
8 Seiten, 6 Bilder, 1 Quelle
Conference paper
English
zerstörungsfreie Prüfung , akustisches Messen , Eigenspannung , Eisenbahnbedarf , Rad , Schallgeschwindigkeitsmessung , Tiefenprofil (Abstand unter Oberfläche) , Eisenbahnradreifen , elektrodynamischer Wandler , Prüfeinrichtung , Prototyp , berührungsloses Messen , Ultraschallprüfung , Schallgeschwindigkeit , Messgröße
Ultrasonic characterization of stress states in rims of railroad wheels
British Library Conference Proceedings | 1995
|Ultrasonic characterization of stress states in rims of railroad wheels
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Tema Archive | 1998
|Ultrasonic measurements of residual stress in railroad wheels
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