Физические основы обнаружения перегретых букс

Излучение воспринимаемое приемником аппаратуры контроля от корпуса буксы, с определенным коэффициентом передачи пропорционально полной плотности излучения буксы Wб. Полная плотность излучения абсолютно черного тела Wчт определяется законом Стефана-Больцмана. При интегрировании Е(l, Т) во всем диапазоне волн от l = 0 до l = ¥ получаем:

(1.3)

где s = 5,67×10-12 Вт/см2×град4 – постоянная Стефана-Больцмана.

Рисунок 1.9 – График энергетического спектрального излучения черного тела

Поскольку в природе не существует абсолютно черных тел, то все реальные тела называются нечерными и делятся на тела с селективным и серым излучением. Излучательные способности серых тел, к которым относятся и буксы, характеризуются степенью черноты e, показывающей, во сколько раз полная плотность излучения данного тела меньше полной плотности излучения абсолютно черного тела. С учетом e выражение (1.3) принимает вид:

(1.4)

Для корпусов букс значение e равно примерно 0,85 – 0,95. Изменение степени черноты букс вносит дополнительные погрешности в измерение DТкб, а следовательно, приводит к ошибкам в распознавании перегретых букс по выбранному параметру контроля.

При выборе метода контроля букс по температуре их корпусов важным моментом является постоянство выходного сигнала приемника излучения при контроле букс с одинаковой температурой шейки оси (критерий аварийности) во всем диапазоне изменений температуры наружного воздуха. Если с помощью приемника излучения измерять значение Wт, то при изменении температуры наружного воздуха сигнал на выходе приемника будет изменяться пропорционально изменению Wт. А это значит, что при контроле букс с одинаковым критерием аварийности в диапазоне температур от минус 40 °С до плюс 40 °С сигнал на выходе приемника будет изменяться почти в два раза (рисунок 1.10, кривая 1). Произвести оценку состояния по такому сигналу сложно.

Рисунок 1.10 – Графики изменения плотности излучения корпусов букс

Поэтому в аппаратуре контроля букс Wт измеряют с учетом температуры наружного воздуха. Суть этого метода в том, что с помощью приемника излучения измеряется превышение полной плотности излучения корпуса буксы над полной плотностью излучения тела с температурой наружного воздуха. На практике таким телом считают раму вагона, температура которой примерно равна температуре наружного воздуха. Тогда полная плотность излучения, передаваемая с определенным коэффициентом к приемнику, может быть рассчитана по формуле:

(1.5)

где Тк.б. – температура корпуса буксы, °К; Тн.в. – температура наружного воздуха, °К.

В результате воспринимаемое приемником излучение изменяется незначительно во всем диапазоне температур воздуха (рисунок 1.10, кривая 2).

Рекомендуем также:

Очистка и мойка деталей с описанием применяемого оборудования. Рисунок оборудования
Основываясь на практике работы передовых ремонтных предприятий, выбирается более эффективная многостадийная мойка, которая хорошо себя зарекомендовала. Сущность многостадийной мойки в том, что в начале промываются не разобранные, затем частично разобранные агрегаты, а после этого отдельные детали. ...

Передняя ось и рулевые тяги
Передняя ось автомобиля воспринимает вертикальную нагрузку, а также силы и момент, возникающие при торможении и повороте автомобиля. Колеса передней оси являются управляемыми. Основной несущей деталью, через которую с помощью рессор передаются указанные силы на раму автомобиля, является балка пер ...

Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры вновь проектируемого двигателя, а также проверить степень совершенства действительного цикла работающего двигателя. Тепловой расчет является начальным этапом при проектировании двигателя, а ...