vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2023_3_177vrgup-198Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ И ЭКОЛОГИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETY AND ENVIRONMENTСпособ диагностики дефектов колесных пар подвижного состава магнитоиндукционными датчикамиA method for diagnosing defects in wheel sets of rolling stock by magnetoinduction sensorsСоломинВ. А.SolominV. A.

Соломин Владимир Александрович - кафедра «Электрические машины и аппараты», доктор технических наук, профессор.

Vladimir A. Solomin - Chair «Electric Machines and Apparatuses», Doctor of Engineering Sciences, Professor.

ema@rgups.ruШтанкеВ. В.ShtankeV. V.

Штанке Вероника Валериевна - начальник Научно-внедренческого центра «Безопасность транспорта».

Veronika V. Shtanke - Head of the Scientific and Innovation Center «Transport Safety».

Arnold.shtanke@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20233009202303177187Copyright © Соломин В.А., Штанке В.В., 20232023Соломин В.А., Штанке В.В.Solomin V.A., Shtanke V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/198

Повышение надежности и гарантирование бесперебойной работы железной дороги - это задача, решение которой лежит в области функциональных возможностей магнитоиндукционных датчиков. Результаты данного исследования получены на основе многолетнего опыта эксплуатации магнитоиндукционных датчиков в системах железнодорожной автоматики (ЖАТ). Был изучен алгоритм идентификации дефекта колеса, основанного на выделении полезного сигнала, а также определение сигнала, соответствующего определенному типу дефекта. Результаты исследования позволили сформулировать план модернизации магнитоиндукционных датчиков с перспективой объединения их в систему мониторинга, которая будет непрерывно диагностировать техническое состояние поверхности качения колес подвижного состава при движении над датчиком. Внедрение данной методики анализа позволит диагностировать изъяны железнодорожных колесных пар непосредственно на маршруте следования поезда и гарантирует снижение аварийности на железных дорогах нашей страны. Также разрабатываются алгоритмы сигналов, соответствующих конкретному дефекту, и внедрение разработанного программного обеспечения для расширения функциональных возможностей магнитоиндукционных датчиков.

Increasing reliability and guaranteeing uninterrupted operation of the railway is an objection where its solution lies in the field of functionality of magnetic induction sensors. The results of this study were obtained on the basis of many years of experience in operating magnetic induction sensors in railway automation systems (RAS). An algorithm for identifying a wheel defect based on isolating a useful signal, as well as determining a signal corresponding to a certain type of defect, was studied. The results of the study made it possible to formulate a plan for the modernization of magnetic induction sensors with the prospect of combining them into a monitoring system that will continuously diagnose the technical condition of the rolling surface of rolling stock wheels when moving over the sensor. The introduction of this analysis technique will make it possible to diagnose flaws in railway wheel sets directly on the train route and guarantee a reduction in the accident rate on the railways of our country. Algorithms for signals corresponding to a specific defect are also being developed, and the implementation of developed software to expand the functionality of magnetic induction sensors is being developed.

магнитоиндукционный датчикмониторинг состояния колесаизнос колесной парыфункциональная диагностикаанализ сигналовmagnetic induction sensorwheel condition monitoringwheel set wearfunctional diagnosticssignal analysisReferencesПатент № 2206469 Российская Федерация, МПК B61L 1/16. Путевой датчик для определения положения оси колеса и счета осей / В. И. Омельяненко, Б. Г. Волченко, В. Г. Волченко, О. А. Лысенко. - № 2000117475/28 ; заявл. 05.07.2000 ; опубл. 20.06.2003.Patent No. 2206469 Russian Federation, IPC B61L 1/16. Track sensor for determining the position of the wheel axis and counting axles / V. I. Omelianenko, B. G. Volchenko, V. G. Volchenko, O. A. Lysenko. - No. 2000117475/28 ; application 05.07.2000 ; publ. 20.06.2003.Патент RU 2564553C2. Способ регистрации прохождения колесных пар подвижного состава и устройство для его осуществления / И. Г. Тильк, В. В. Ляной, В. Л. Логинов [и др.]. - № 2013156196/11 ; заявл. 17.12.2013 ; опубл. 10.10.2015.Patent RU 2564553C2. A method for registering the passage of wheel pairs of rolling stock and a device for its implementation / I. G. Tilk, V. V. Lyany, V. L. Loginov [et al.]. - No. 2013156196/11 ; application 17.12.2013 ; publ. 10.10.2015.Петров, К. С. Математическая модель функции чувствительности магнитоиндукционного датчика на основе астигматического подхода для идентификации дефектов поверхности катания колесных пар в процессе движения их над датчиком / К. С. Петров, В. В. Петров // Известия Транссиба. - 2022. - № 1(49). - C. 111122. - ISSN 2220-4245.Petrov, K. S. A mathematical model of the sensitivity function of a magnetoinduction sensor based on an astigmatic approach for identifying defects in the rolling surface of wheel pairs during their movement over the sensor / K. S. Petrov, V. V. Petrov // Izvestiya Transsibа. - 2022. -No. 1(49). - P. 111-122. - ISSN 2220-4245.Ляной, В. В. Разработка математической модели для исследования параметров индуктивного датчика железнодорожного колеса / В. В. Ляной // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. -2017. - № 3(35). - С. 4-13. - ISSN 2079-0392.Lyany, V. V. Development of a mathematical model for studying the parameters of an inductive sensor of a railway wheel / V. V. Lyany // Bulletin of the Ural State University of Railways. - 2017. -No. 3(35). - P. 4-13. - ISSN 2079-0392.А. с. 1477610 СССР, кл. B 61 L 1/04, 1987. Датчик Штанке магнитный помехоустойчивый ШМП12. А. Э. Штанке (СССР). -№ 4627448/27-11 ; заявл. 27.12.88 ; опубл. 23.12.90, Бюл. № 47. - 4 с. : ил.A. S. 1477610 USSR, cl. B 61 L 1/04, 1987. The Stancke magnetic noise-resistant sensor SHMP12. A. E. Shtanke (USSR). -No. 4627448/27-11 ; appl. 27.12.88; publ. 23.12.90, Bul. No. 47. - 4 p. : illustration.Петров, К. С. Математическая модель магнитоиндукционного датчика осей подвижного состава железнодорожного транспорта на основе стигматического подхода / К. С. Петров, А. С. Окишев, В. В. Петров // Известия Транссиба. - 2020. - № 2 (42). - С. 131-140. -ISSN 2220-4245.Petrov, K. S. Mathematical model of magnetoinduction sensor of axes of railway rolling stock on the basis of a stigmatic approach / K. S. Petrov, A. S. Okishev, V. V. Petrov // Izvestiya TranssM. - 2020. - No. 2 (42). - P. 131-140. -ISSN 2220-4245.Шилер, А. В. Пути снижения напряженного состояния элементов механической системы «колесная пара - рельсовая колея» : специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Шилер Александр Валерьевич // ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта». - Москва, 2019. - 365 с.Shiler, A. V. Ways to reduce the stress state of the elements of the mechanical system "wheelset - rail track" : specialty 05.22.07 "Rolling stock of railways, train traction and electrification" : dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences / A. V. Shiler // Federal State Educational Institution "Russian University of Transport". - Moscow, 2019. - 365 p.Петров, К. С. Математическая модель функции чувствительности магнитоиндукционного датчика на основе астигматического подхода для идентификации дефектов поверхности катания колесных пар в процессе движения их над датчиком / К. С. Петров, В. В. Петров // Известия Транссиба. - 2022. - № 1(49). - C. 111122. - ISSN 2220-4245.Petrov, K. S. A mathematical model of the sensitivity function of a magnetoinduction sensor based on an astigmatic approach for identifying defects in the rolling surface of wheel pairs during their movement over the sensor / K. S. Petrov, V. V. Petrov // Izvestiya Transsibа. - 2022. -No. 1(49). - P. 111-122. - ISSN 2220-4245.Сакало, В. И. Контактные задачи железнодорожного транспорта / В. И. Сакало, В. С. Кос-сов. - Москва : Машиностроение, 2004. - 495 с. - ISBN 5-217-03211-1.Sakalo, V. I. Contact problems of railway transport / V. I. Sakalo, V. S. Kossov. - Moscow : Mashinostroenie, 2004. - 495 p. - ISBN 5217-03211-1.Исследование влияния состояния тележек грузовых вагонов на боковой износ гребней колес по результатам математического моделирования и обследования вагонов в эксплуатации / A. М. Орлова, В. С. Лесничий, Е. И. Артамонов // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. Наука и прогресс транспорта. - 2008. -ISSN 2307-3489.Investigation of the influence of the state of freight carts on the lateral wear of wheel ridges based on the results of mathematical modeling and inspection of wagons in operation / A. M. Orlova, V. S. Lesnichy, E. I. Artamonov // Bulletin of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport. Science and progress of transport. - 2008. - ISSN 2307-3489.Петров, К. С. Разработка системы магнитоиндукционных датчиков для диагностирования износа гребней колесных пар подвижного состава / К. С. Петров, Е. В. Кондратенко, B. В. Петров // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2022. - № 8. - C. 585-596. - ISSN 0021-3454.Petrov, K. S. Development of a system of magnetoinduction sensors for diagnosing the wear of the ridges of wheel pairs of rolling stock / K. S. Petrov, E. V. Kondratenko, V. V. Petrov // Izvestia of Higher Educational Institutions. Instrumentation. - 2022. - No. 8. - Р. 585-596. -ISSN 0021-3454.Саидова, А. В. Прогноз износа профилей колес с использованием динамических моделей / А. В. Саидова, А. М. Орлова // Транспорт Российской Федерации. - 2013. - № 3. - С. 51-53. - ISSN 1994-831X.Saidova, A. V. Forecast of wear of wheel profiles using dynamic models / A. V. Saidova, A. M. Orlova // Transport of the Russian Federation. - 2013. -No. 3. - P. 51-53. - ISSN 1994-831X.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.