Совершенствование методов контроля деталей механической части электроподвижного состава применением оптико-электронных средств

• Автор: Цаплин, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР НЕРЛЗРУШАЮЩИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ.

1.1. Основные методы неразрушающего контроля, применяемые для 8 узлов и деталей механической части электроподвижного состава.

1.2 Человек оператор в системе неразрушающего контроля.

1.3. Визуальнооптический контроль ВОК.

Выводы по главе 1.

Глава 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ.

2.1 Общие сведения о проблемах машинного зрения.

2.2 Анализ браковки узлов и деталей механической части

электроподвижного состава.
2.3 Системы машинного зрения, реализованные применительно к электрическому подвижному составу.
Выводы по главе 2.
Глава 3. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ
ИЗОБРАЖЕНИЙ.
3.1. Понятие о цифровом изображении.
3.2. Методы выделения контуров на полутоновых изображениях.
3.3 Методы сегментации изображений.
3.4 Разработка программных средств на основе методов цифровой обработки изображений.
Выводы по главе 3.
Глава 4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСОВ ДЕФЕКТОСКОПИИ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ОПТИКО ЭЛЕКТРОННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ.
4.1 Оборудование, применяемое при разработке комплексов дефектоскопии механической части электрического подвижного состава с применением оптико электронной обработки изображений.
4.2 Комплекс для исследования и контроля поверхностей элементов среднегабаритных деталей механической части электроподвижного состава.
4.3 Комплекс для дефектоскопии подшипниковых узлов электрического подвижного состава.
4.4. Оценка экономической эффективности при внедрении комплекса 1 для исследования и контроля поверхностей элементов среднегабаритных деталей механической части электроподвижного состава.
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Рассмотрены требования к контролепригодности объектов и окружающей среды. Во второй главе произведен анализ методов реализации машинного зрения, рассмотрены и проанализированы системы машинного зрения, реализованные применительно к электроподвижному составу. В третьей главе произведен анализ методов обработки цифровых изображений и рассмотрены способы их усовершенствования лля целей контроля узлов и деталей механической части электроподвижного состава. Рассмотрены методы выделения контуров на полутоновых изображениях (с помощью математических фильтров) и методы сегментации. На их основе разработаны программы в среде визуального программирования LabVIEW с библиотекой компонент обработки и анализа изображений IMAQ Vision фирмы National Instruments (США). В четвертой главе рассмотрено оборудование, применяемое при разработке комплексов контроля механической части электроподвижного состава с применением оптико-электронной обработки изображений. Автором диссертационной работы разработаны комплексы для исследования и контроля поверхностей элементов среднегабаритных деталей механической части электроподвижного состава и для контроля подшипниковых узлов электрического подвижного состава, прошедшие опытно-промышленную эксплуатацию в ремонтном депо «Санкт-Петербург» и моторвагонном депо Санкт - Петербург - Балтийский соответственно. В заключении содержатся выводы, отражающие основные результаты выполненного исследования. Настоящее исследование является дальнейшим развитием работ таких видных отечественных ученых, как Федоров Д. В., Гурвич А. К., Барков A. B., Балицкий Ф. Я., Третьяков A. B., Цихалевский И. С., Грешников В. B.М. Грузман И. С., Фисенко В. Т., Фисенко Т. Ю., Визильтер . C.Ю. Князь В. А., Михляев С. В., Анисимов Б. В., Ярославский Л. Общий объем работы составляет 4 страниц. Работа содержит таблиц и рисунка. Список использованных источников состоит из наименований. Основные методы неразрушающего контроля, применяемые для узлов и деталей механической части электроподвижного состава. Эффективность НМК определяется большим числом факторов, главными из которых являются выявляемость дефектов, производительность контроля, оперативность, безопасность и стоимость. В настоящий момент при дефектоскопии узлов механической части электрического подвижного состава наибольшее распространение получили магнитопорошковый, вихретоковый и ультразвуковой методы неразрушающего контроля, а также визуальный контроль []. Каждый из методов неразрушающего контроля начинается с визуального осмотра детали. Ультразвуковой метод НК основан на регистрации колебаний, возбуждаемых или возникающих в контролируемом объекте. Его применяют для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов (нарушении сплошности, неоднородности структуры, межкрисгаллитной коррозии, дефектов склейки, пайки, сварки и т. Метод позволяет контролировать геометрические параметры при одностороннем допуске к изделию, а также физикомеханические свойства металлов и металлоизделий без их разрушения [3]. Важнейшими достоинствами ультразвукового метода неразрушающего контроля являются возможность обнаружения внутренних дефектов, высокая производительность и малая стоимость контроля. Однако необходимость создания акустического контакта через жидкую среду, ограничения по чистоте обработке поверхности, отсутствие наглядности и сложность расшифровки результатов контроля в ряде случаев позволяют прибегнуть к иным методам неразрушающего контроля. Метод магнитопорошкового контроля основан на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств контролируемых деталей. Он позволяет обнаружить дефекты типа несплошности материала (трещины, волосовины, закаты), а также определить механические характеристики ферромагнитных сталей и чугунов по изменению их магнитных характеристик [2]. При использовании магнитопорошкового метода неразрушающего контроля информация о наличии дефекта может быть получена посредством визуального осмотра дефектоскопистом поверхности детали (после полива детали суспензией и её намагничивания).