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:

Оценка пропускной способности дороги
Определение пропускной способности дороги производится с целью выявления участков возможных заторов, оценки экономичности и выбора методов и средств по улучшению условий движения. Пропускная способность автомобильных дорог зависит от ее основных параметров (ширины и состояния проезжей части и обоч ...

Технологическое описание работ по ремонту асфальтобетонного покрытия
Ремонту асфальтобетонных покрытий предшествует подготовка, которая включает разметку границ разрушений по прямым линиям, параллельным и перпендикулярным оси дороги с захватом на 3 – 5 см неповрежденной части покрытия, очистку покрытия от пыли и грязи механическими щетками, обрубку выбоин пневматич ...

Обследование металлических конструкций
К металлическим опорным конструкциям контактной сети относятся опоры и ригели жестких поперечин. Они представляют собой решетчатые пространственные фермы, у которых элементы решетки (раскосы, стойки, связи) приварены непосредственно к поясам без косынок. Они способны воспринимать расчетную нагрузк ...