Лаборатория на велосипеде | ТМ 1941-03

Научно-техническая заметка В. Павловой посвящена изобретению Федора Марковича Карпова, разработавшего магнитные дефектоскопы для обнаружения скрытых повреждений железнодорожных рельсов. Автор рассказывает об открытии принципа магнитного контроля металла и создании передвижной диагностической станции, способной обследовать большие участки пути без остановки движения. Особое внимание уделено конструкции велодефектоскопа, который помогает путевым обходчикам быстро выявлять внутренние трещины и другие опасные изъяны. В статье показано, как применение новых приборов повысило безопасность железнодорожного транспорта и значительно увеличило производительность контроля путевого хозяйства.

---

В. ПАВЛОВА

Десятки тысяч путевых обходчиков ежедневно проверяют надёжность рельсов на железных дорогах нашей страны. Вооружась молотком, гаечным ключом и лопатой, они внимательно выстукивают каждый рельс на своём участке, заботясь о целости пути и безопасности пассажиров.

Но ведь бывает, что дефект скрыт глубоко внутри рельса и распознать его очень трудно.

Всё это было хорошо известно сыну путевого сторожа, помощнику машиниста Омского паровозного депо Федору Марковичу Карпову. Тов. Карпов был известен в депо как изобретатель. Однажды, работая в мастерской с электромагнитом, он заметил, что в одном месте к середине намагниченного стержня налипали железные опилки, валявшиеся на верстаке. Середина магнита обычно не притягивает железа. Необычное явление заинтересовало пытливого изобретателя. Оказалось, что металл в том месте, где налипли опилки, имел дефект — невидимую поперечную трещину.

Карпов проделал много опытов, прочитал немало книг, пока после долгих и упорных поисков не смог объяснить себе заинтересовавшее его явление.

Известно, что магнитные силовые линии, проходя вдоль железного стержня и встретив на своём пути какое-либо препятствие — трещину, раковину или постороннее включение, обходят его. При этом часть магнитного потока выходит из металла, создавая на его поверхности так называемый магнитный поток рассеивания. Опилки, притянутые серединой намагниченного стержня, прилипали как раз в том месте, где образовался такой поток рассеивания вследствие скрытого дефекта.

Изобретателю пришла в голову мысль применить это явление к отысканию дефектов в рельсах. Через несколько лет работы была создана дефектоскопная станция. Она помещалась в автодрезине, колёсные скаты которой, покрытые обмоткой, были превращены в мощные электромагниты. При этом колеса, бегущие по одному рельсу, намагничивались противоположно друг к другу. Так на ходу вагона создавался магнитный поток внутри рельса. Магнитные силовые линии проходили вдоль него от одного колеса к другому. Когда в рельсе встречался дефект, магнитный поток выходил наружу, создавая над рельсом поток рассеивания.

Для обнаружения этого потока служил индикатор, помещённый между колёсами. Попадая в поток рассеивания, стрелки индикатора отклонялись и замыкали контакты. Тем самым с помощью электрореле приводились в действие специальные регистрирующие приборы. Один из них включал механизм, который выливал струю краски на рельс, отмечая повреждённое место. Другой прибор в этот момент делал отметку на передвигающейся бумажной ленте.

Такая лаборатория на колёсах проверяла до 40 километров пути в час.

*

Дефектоскопные станции системы Карпова уже не один год работают на железных дорогах нашей страны.

Народный комиссар путей сообщения т. Л. М. Каганович предложил для механизации труда путевого обходчика снабдить его магнитным дефектоскопом. Это задание т. Карпов выполнил.

Всю аппаратуру изобретатель закрепил на раме обычного велосипеда, приспособленного для езды по железнодорожной колее. Чтобы велосипед не сходил с рельсов, к его двум колёсам добавлено третье, бегущее по второму рельсу; все колеса снабжены специальными выступами — ребордами — или особыми направляющими вилками, с роликами.

Намагничивающее устройство помещено между основными колёсами велосипеда. Оно состоит из железного стержня с обмоткой, на который насажены два железных диска, служащие полюсными наконечниками электромагнита. Диски-полюса катятся по обеим сторонам рельса. Магнитное поле, создающееся между полюсами, проходит через головку последнего. Дефект в рельсе вызывает магнитный поток рассеивания на его поверхности.

Намагничивающее устройство помещается между колёсами велосипеда.

Сзади намагничивающего устройства помещена индукционная катушка — искатель. Когда её обмотка пересекает магнитный поток рассеивания, в ней возбуждается импульс электрического тока. Этот импульс, увеличенный во много раз с помощью радиоусилителя, попадает в регистрирующий аппарат. В последнем имеется механизм, который перематывает обычную телеграфную ленту с одной катушки на другую синхронно движению велодефектоскопа по пути (этот механизм соединён гибким валом с колесом велосипеда). Особое перо отмечает на ленте регистрирующего прибора каждый дефект рельса в виде чёрточки. Так как лента двигается в триста раз медленнее велосипеда, то и запись получается в масштабе 1:300. Стык рельсов, где также создаётся сильный поток рассеивания, отмечается на ленте в виде П-образного знака. Таким образом стык нельзя спутать с пороком в рельсе.

Радиоусилитель увеличивает импульс электрического тока, который возникает при наличии дефекта в рельсе.

На руле укреплён аппарат, автоматически регистрирующий дефекты в рельсе.

В велодефектоскопе установлена сирена с сигнальной лампой. Как только машина обнаружит дефект, звук сирены и свет сигнальной лампы немедленно извещают об этом объездчика.

Он сходит с велосипеда и проверяет рельс.

Велодефектоскоп питается током от аккумуляторной батареи, установленной на багажнике. Она заряжается при помощи небольшой динамо машинки, которая приводится в движение от колеса велосипеда.

Аккумуляторная батарея установлена на багажнике и заряжается при помощи небольшой динамомашинки.

*

Так устроен однониточный велодефектоскоп, который проверяет одну нитку рельсового пути. Такие машины уже применяются на нашем железнодорожном транспорте. В 1940 году с их помощью было проверено до 30 тысяч километров пути.

Справа — изобретатель велодефектоскопа Ф. М. Карпов.

Это дало возможность заменить тысячи рельсов, имевших опасные дефекты.

Сейчас изобретатель построил двухниточный велодефектоскоп. Устройство его в принципе то же, но только вместо одного здесь применены два спаренных велосипеда. Такой дефектоскоп даёт возможность исследовать сразу обе нитки пути. Это ещё больше повышает производительность труда обходчика. С помощью лаборатории на велосипеде он может проверить до 25 километров пути в день, в то время как обычный участок работы обходчика, не превышает 2—3 километров.

Двухниточный велодефектоскоп проверяет сразу оба рельса пути.