Автоматизированная установка магнитопорошкового контроля оси колесной пары. Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Автоматизированная установка магнитопорошкового контроля оси колесной пары
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
дисциплина: Вагоны и вагонное
хозяйство
АВТОМАТИЗРОВАННАЯ УСТАНОВКА
МАГНИТОПОРОШКОВОГО КОНТРОЛЯ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ
Физические основы магнитного неразрушающего контроля
.1 Физическая сущность магнитной дефектоскопии
.2 Схема и методы магнитного неразрушающего контроля.
Классификация. Применение
.3 Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля
.4 Технология магнитопорошкового контроля
.4.3 Нанесение магнитного индикатора
.4.5 Расшифровка индикаторных рисунков дефекта
.4.6 Размагничивание и очистка деталей после проведения
контроля
.5 Средства магнитопорошкового контроля
.1 Расчет составляющих напряженности магнитного поля
.1.2 Математическая модель витка седлообразного
намагничивающего устройства МД12-ПС
.1.3 Расчетные значения напряженности магнитного поля МД12-ПС
.1.4 Экспериментальные значения напряженности магнитного поля
.1.5 Относительная погрешность математической модели
.2 Расчет приставного намагничивающего устройства
.3 Выбор намагничивающего устройства
Разработка автоматизированной установки магнитопорошкового
контроля осей колёсных пар вагонов
.1 Краткое описание технологии магнитопорошкового контроля
.2 Цели, задачи и исходные данные для создания установки
3.2.1 Ознакомление с существующей системой магнитопорошкового
контроля осей колёсных пар вагонов
3.2.2 Цели и задачи, решаемые при создании автоматизированной
установки магнитопорошкового контроля осей колёсных пар вагонов
.3 Структура и функционирование разрабатываемой установки
.2 Назначение и принцип действия асинхронных машин
.3 Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей с
короткозамкнутым ротором
.3.1 Регулирование скорости изменением первичной частоты
.3.2 Частотное регулирование электроприводов
.3.3 Регулирование скорости изменением числа пар полюсов p
.3.4 Регулирование скорости уменьшением первичного напряжения
.4 Типы редукторов и мотор - редукторов. Общие сведения
Расчет себестоимости автоматизированной системы
магнитопорошкового контроля оси колесной пары. Подсистема - катковая станция
.1 Общие принципы определения себестоимости
.2 Расчет расходов на проведение научно - исследовательских и
конструкторских работ
.3 Расчет затрат на изготовление установки
. Анализ санитарно-гигиенической производственной обстановки
в колесном цехе
.2 Факторы, характеризующие санитарно-гигиеническую
производственную обстановку
.3 Сравнение фактических данных (по санитарно-техническому
паспорту) с нормативными. Установление причин отклонения
.4 Обоснование и расчет коллективного средства защиты
Приложение А Статистические данные по затратам времени на
технологические операции магнитопорошкового контроля оси колесной пары
Приложение Б Уменьшенные копии документов
Ось колесной пары является одним из самых ответственных элементов вагона,
работающая в условиях знакопеременного нагружения. Поэтому к осям предъявляются
особые, повышенные требования Госстандарта, Правил Технической Эксплуатации
железных дорог, а также других нормативных - технических документов при
проектировании, изготовлении и содержании в эксплуатации.
Одним из наиболее опасных дефектов является нарушение сплошности
материала в виде усталостных трещин, которые непосредственно влияют на
безопасность движения подвижного состава, сохранность перевозимых грузов и
жизнь людей.
Важнейшие задачи неразрушающего контроля (НК) - выявление дефектов,
определение их координат, формы, размеров, оценка степени опасности. НК при
ресурсных испытаниях является одним из основных элементов технической
диагностики, обеспечивающей надежность и безопасность эксплуатации конструкций,
сокращения сроков испытаний и уменьшению материальных и временных затрат на
ремонт.
С другой стороны объем поставки колесных пар на вагонно - колесные
мастерские ВКМ постоянно растет. Это отрицательно сказывается на качестве
проведенного контроля. Одним из выходов из сложившейся ситуации является
применение новых физических явлений при НК колес, разработка более совершенных
методов НК, внедрение автоматизированных установок, которые снижают влияния
человеческого фактора, упрощая работу оператора.
При разработке новых методов и технических средств проведения НК перед
разработчиком ставится задача не только получения достоверной информации о
месте расположения и типе дефекта, но и сокращения времени контроля, улучшения
и облегчения работы оператора.
В настоящее время к наиболее распространенному методу НК средней части
оси для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов относится
магнитопорошковый метод контроля (МПК).
Данным методом выявляются наиболее опасные дефекты, склонные к развитию.
Он позволяет визуально зафиксировать наличие дефекта, раскрыв которого порядка
одного микрометра.
Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированной
системы магнитопорошкового контроля оси колесной пары вагон.
Основными требованиями к проектируемой установке является обеспечение
автоматизированного контроля оси, минимизация затрачиваемого времени. При
соблюдении исходных требований данная установка должна быть экономически
целесообразна.
1 Физические основы магнитного неразрушающего контроля
.1 Физическая сущность магнитной дефектоскопии
магнитный дефектоскопия
колесный вагон
Возьмем бездефектный образец ферромагнетика с однородными магнитными
свойствами и магнитной проницаемостью µ1 и поместим его в продольное равномерно
распределенное магнитное поле Н0 (рисунок 1.1). Ферромагнетик намагнитится и в
соответствии со своей кривой намагничивания приобретет магнитную индукцию В0,
линии которой распределяются равномерно внутри образца и не выходят за его
поверхность [1]. Это объясняется тем, что внешняя среда (воздух) имеет
магнитную проницаемость µ0, значительно меньшую магнитной проницаемости µ1
ферромагнетика, и, следовательно, значительно большее магнитное сопротивление Rm.
Рисунок 1.1 - Ферромагнетик в равномерном магнитном поле:
а - бездефектный образец; б - кривая намагничивания
Если в такое же магнитное поле поместить такой же образец ферромагнетика,
но с поверхностной трещиной (например, прямоугольного профиля в поперечном
сечении), ориентированной перпендикулярно направлению поля В0, то произойдет
перераспределение магнитного потока Ф как в пределах профиля трещины, так и в
окружающей ее зоне (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Топография магнитного поля вблизи дефекта
В части сечения образца, прерванного трещиной, из-за более высокого
магнитного сопротивления в ее воздушной полости плотность линий существенно
снизится. Это приведет к тому, что часть линий индукции, расположенных ниже
основания трещины, уплотнится, если, конечно, образец не намагничен до
насыщения и может еще «поглотить» определенное количество магнитных линий.
Значительно меньшая часть линий пойдет через воздушный зазор - полость трещины.
Оставшаяся часть магнитных линий неизбежно преодолеет трещину снаружи по
воздуху, магнитное поле как бы «вываливается» за поверхность образца. Здесь
каждый выход и вход линий поля формирует магнитные полюсы. Это соответствует
представлениям магнитостатики, когда каждый конец линии магнитной индукции, где
она встречает воздушную среду с проницаемостью µ0 <<
μ1 (рисунок 1.3),
можно рассматривать как положительный «магнитный заряд» (северный полюс N), а каждое ее начало - как
«отрицательный» (южный полюс S) (рисунок
1.3).
Такое явление в магнитостатике называют магнитной поляризацией стенок
дефекта и в примыкающей к ним окружающей зоне его поверхности. Каждый
положительный заряд создает магнитное поле, направленное из него как из центра.
При этом магнитные линии поля, выходя за пределы образца, снова входят в него,
замыкаясь с отрицательными магнитными зарядами. В результате над поверхностью в
зоне трещины формируется суммарное поле рассеяния Нд - магнитных зарядов,
которое направлено в сторону внешнего намагничивающего поля Н0, обеспечивая его
местную концентрацию. В этом случае говорят, что поле становится неоднородным.
Суммарное поле Нд называют магнитным полем рассеивания дефекта или полем
дефекта. Магнитное поле рассеяния дефекта - это локальное магнитное поле,
возникающее в зоне дефекта вследствие поляризации его границ (ГОСТ 24450).
Рисунок 1.3 - Модель магнитного поля рассеяния над поверхностным дефектом
Формированию этого поля способствует также то, что трещины в месте выхода
на поверхность часто имеют «рваные» заостренные края, расстояние между которыми
может составлять десятки и сотни микрометров, которые играют роль
концентраторов поля зарядов магнитной поляризации.
Случай внутреннего расположения дефекта показан на рисунке 1.4. Здесь
также имеет место явление магнитной поляризации стенок полости дефекта. Однако
степень неоднородности магнитного поля в данном случае уменьшается за счет
экранирующего эффекта приповерхностного слоя ферромагнетика над дефектом. Чем толще
этот слой, тем сильнее шунтируется поле рассеяния внутреннего дефекта, тем
меньшее количество магнитных линий этого поля выходит за поверхность
ферромагнетика.
Рисунок 1.4. - Модель магнитного поля рассеяния над внутренним дефектом
Возникновение поля дефекта Нд над поверхностью намагниченной детали
свидетельствует о том, что она дефектна. Остается это поле обнаружить
каким-либо физическим способом, что предопределяет суть и содержание метода
магнитной дефектоскопии.
.2 Схема и методы магнитного неразрушающего контроля. Классификация.
Применение
Обобщенная схема магнитного контроля представлена на рисунке 1.5. Она
содержит: 1 - полезадающую систему, которая, реализуя соответствующий способ
намагничивания, создает ту или иную топографию магнитного поля в объекте
контроля; 2 - объект контроля; 3 - сканер - устройство, обеспечивающее
требуемую траекторию перемещения магнитного преобразователя (возможные
направления сканирования показаны пунктирными линиями); 4 - первичный магнитный
преобразователь; 5 - усилительный тракт, выполняющий усиление входных
(входного) сигналов в выходные с преобразованием в вид, удобный для
последующего использования или визуализации; 6 - индикатор, предназначенный для
визуализации магнитных индикаций или световой и звуковой сигнализации о
дефектах.
Результат взаимодействия намагничивающего поля, генерируемого
полезадающей системой 1, с объектом контроля 2 воспринимается первичным
магнитным преобразователем 4, затем его выходной сигнал усиливается и (или)
преобразуется в блоке 5 до уровня, достаточного для принятия решения, например
о наличии дефекта, и регистрируется индикатором 6. Первичный преобразователь 4,
как правило, связан со сканером 3 в единый блок. Принятие решения
осуществляется путем сравнения сигнала с выхода первичного преобразователя 4 с
пороговым в блоке 5 (обозначен вертикальной стрелкой). Пороговый уровень
сигнала может быть как фиксированным, так и следящим. Достоверность выявления,
как дефекта, так и изменений структурного компонента или геометрического
параметра в объекте зависит от выполнения всех условий правильной реализации
соответствующего метода магнитного контроля.
Рисунок 1.5 - Обобщенная схема магнитного контроля
Метод контроля, как совокупность правил применения определенных принципов
и средств в любом виде НК, различают по трем признакам классификации.
По характеру взаимодействия физического поля с объектом контроля. во всех
случаях используют одно взаимодействие - намагничивание ОК - и измеряют
(индицируют) первичные параметры магнитного происхождения.
По первичному информативному параметру, к которому относятся коэрцитивная
сила Нс, намагниченность М, остаточная индукция Вr, магнитная проницаемость (начальная - mнач - либо максимальная - mmax), эффект Баркгаузена.
По способу же получения первичной информации магнитный вид НК
подразделяется на семь методов: магнитопорошковый, феррозондовый, индукционный,
магнитографический, эффекта Холла, пондеромоторный и магниторезисторный. Все
они основаны на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами, но
различными способами, а именно: в магнитопорошковом методе в качестве
индикатора используется сухой или мокрый порошок, в магнитоиндукционном -
величина или фаза индуцируемой в измерительную обмотку электродвижущей силы
(ЭДС), в феррозондовом - измеренные напряженность или градиент магнитного поля
рассеяния, в методе эффекта Холла - напряжение Холла, в магнитографическом -
ферромагнитная пленка, в пондеромоторном - сила отрыва (притяжения) пробного
магнита (электромагнита) от ОК и в магниторезисторном - изменение сопротивления
магниторезисторов. Методы эффекта Холла и магниторезисторный объединяют в
гальваномагнитные.
На железнодорожном транспорте России из названных методов для дефектоскопирования
применяются: магнитопорошковый (МПК) - в вагонном и локомотивном хозяйствах.
Магнитопорошковый контроль основан на притяжении магнитных частиц силами
неоднородных магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами в
намагниченной детали. Он включает в себя намагничивание ОК, нанесение на его
поверхность цветных или люминесцентных магнитных индикаторов (порошков),
визуальное наблюдение скопления порошка на контролируемой поверхности и
обнаружение дефектов. По надежности выявления поверхностных дефектов он не
превзойден ни одним другим методом НК: чувствительность магнитопорошкового
метода настолько высока, что могут быть обнаружены трещины с шириной раскрытия,
составляющей доли микрона и длиной менее миллиметра. Это справедливо для
деталей любой формы, если каждый участок их поверхности можно намагнитить до
необходимого уровня и осмотреть. Наиболее оптимальными для магнитопорошкового
контроля являются условия, когда деталь прошла технологическую обработку и
имеет светлую качественную поверхность с шероховатостью Ra не выше 10 мкм.
Сопоставление МПК и обобщенной схемы магнитного контроля (рисунок 1.5)
дает следующее. В МПК чувствительный элемент - порошинка, которая
непосредственно «ложится на дефект», что отвечает функции блока 3, и при
наличии в районе дефекта большой концентрации магнитного порошка происходит
быстрое образование индикаторного следа достаточной ширины (усиление - блок 5),
который визуально регистрируется (блок 6). Видно, что магнитный порошок
одновременно выполняет функции первичного магнитного преобразователя 3,
усилителя 5 и индикатора 6. нанесение порошка ручным или механизированным
способом и его движение к дефекту отражено блоком 4.
Однако заключение о бездефектности внутренней части детали или
подповерхностного слоя должно делаться осторожно - необходимо учитывать
ограниченность применения данного метода: подповерхностные дефекты выявляются
на глубине, не превышающей 1 - 2 мм.
Простота технологии и оснастки МПК, которую часто относят к достоинству
метода, кажущаяся. Все операции, и особенно наблюдение за состоянием
поверхности, выполняет оператор. Действительно, дефектоскопист непрерывно в
течение нескольких часов должен всматриваться в магнитные индикации. Предельная
концентрация внимания, длительная нагрузка на зрение, монотонно выполняемые
операции - все это увеличивает вероятность пропуска дефекта. Устранение
субъективного фактора - доминирующей роли оператора - возможно при
использовании компьютерных программ автоматического поиска дефектов,
заключающихся в обработке изображения, основанной на вычислении градиентов
контрастности видеосигнала по различным направлениям, построении топологически
связанных областей поверхности и фильтрации изображения от априорно известных
структурных элементов. Здесь оператор не работает в рутинном утомительном
режиме непрерывного контроля. Он занимается изучением только тех немногих
участков контролируемой поверхности, на которую программа обратила внимание.
Если она не обнаружила дефектов, то установка работает по заданной программе
без участия оператора. При этом вероятность пропуска дефекта существенно
снижается.
На ремонтных предприятиях подвижного состава применяются
магнитопорошковые дефектоскопы на базе соленоидов типа МД-12ПШ, МД-12ПЭ,
МД-13ПР, седлообразного типа МД-12ПС и установки типа УМДП-01 и МДУ-1КПВ.
.3 Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля
МПК позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты типа
нарушения сплошности металла: трещины различного происхождения, флокены,
закаты, надрывы, волосовины, расслоения, дефекты сварных соединений в деталях,
изготовленных из ферромагнитных материалов.
Необходимым условием применения МПК для выявления дефектов является
наличие доступа к объекту контроля для намагничивания, обработки индикаторными
материалами и оценки качества.
Для обнаружения дефектов данным методом на контролируемые участки
намагниченной детали наносят ферромагнитные частицы, имеющие удлиненную форму
[2]. в магнитном поле каждая частица намагничивается и становится диполем с
четко выраженными магнитными полюсами N и S на концах. Вдали от дефекта
магнитное поле однородно. Это означает, что в каждой его точке напряженность Н
одинакова по величине и направлению, и взаимодействие полюсов N и S каждой частицы с напряженностью поля
дефекта образует пару сил, момент которых разворачивает частицу и устанавливает
ее ось по направлению Н.
В зоне дефекта (по обе стороны и над дефектом) поле искажено (рисунок
1.6), оно неоднородно, т. е. напряженность у обращенных к краям дефекта полюсов
частицы имеет большее значение, чем у других, поэтому на частицы кроме
вращающих моментов действуют пондеромоторные (магнитные) силы Fm, стремящиеся втянуть их в область с
более высоким значением напряженности, что перемещает частицы к краям дефекта,
где концентрация магнитных линий наибольшая.
-
магнитная восприимчивость частицы;
Нд
- напряженность поля над дефектом, А/м;
Эффективность
МПК зависит от магнитных характеристик материала, формы и размеров объекта,
шероховатости его поверхности, наличия и уровня поверхностного упрочнения,
толщины немагнитных покрытий, местоположения и ориентации дефектов,
напряженности магнитного поля и его распределения на поверхности дефектов, угла
между направлением намагничивающего поля и плоскости дефектов, свойств
магнитного индикатора и способа его нанесения на объект контроля, а также
способа и условий регистрации индикаторного рисунка выявляемых дефектов.
Основное значение здесь имеют напряженность и градиент поля. Величина зависит от формы и материала частицы, в частности,
если она имеет удлиненную форму, то ее значение тем больше, чем больше
отношение длины частицы к размеру ее в поперечнике.
а б
Рисунок 1.6 - Магнитопорошковый метод: упрощенная схема сил, действующих
на частицу в поле дефекта:
а - частица в магнитном поле дефекта; б - магнитное поле внутри ОК
Совокупное действие магнитной силы Fm (рисунок 1.6) и силы тяжести G частицы образует результирующую силу Fp. Действие этих сил для перемещения
частиц порошка является необходимым условием, а достаточным - их подвижность,
которая зависит от сил трения Fтр.
Применяют нанесение на контролируемую поверхность ферромагнитного порошка
«сухим» способом, «мокрым», или способом магнитной суспензии, и способом
магнитогуммированной пасты. В последних двух способах силы трения значительно
уменьшены по сравнению с первым.
При «сухом» способе магнитный порошок наносят распылением или способом
воздушной взвеси, когда частицы находятся в воздухе и образуют воздушную
взвесь. Последний рекомендуется применять при выявлении подповерхностных
дефектов, а также дефектов под слоем немагнитного покрытия толщиной от 100 до
200 мкм; его наносят в камерах с отсасывающим вентиляционным устройством,
обеспеченным фильтром для улавливаемого отсасываемого порошка.
В магнитной суспензии частицы взвешены в жидкости. Ее наносят поливом,
распылением или погружением в ванну. Рекомендуется обеспечивать условия для
стекания магнитной суспензии с контролируемой поверхности.
Магнитогуммированную пасту приготавливают и применяют в соответствии с
рекомендациями поставщика.
Таким образом, частицы порошка, перемещаясь к дефекту, накапливаются у
его краев, формируя изображение дефекта, которое выявляется при осмотре детали.
Наиболее контрастное изображение дают усталостные поверхностные трещины. Ширина
валика из осевшего порошка значительно превышает ширину (раскрытие) трещины.
МПК отличают высокая чувствительность, наглядность, простота реализации и
относительно высокая производительность контроля. Потенциально метод позволяет
выявлять трещины с раскрытием 1 мкм, глубиной 10 мкм и более и протяженностью
0,5 мм. Чувствительность МПК характеризуется условными уровнями
чувствительности по ГОСТ 21105-87 (таблица 1.1).
Минимальная ширина
раскрытия условного дефекта, мкм
Максимальная протяженность
условного дефекта, мкм
Шероховатость
контролируемой поверхности Ra, мкм, не более
Условный уровень чувствительности А достигается при Rа £ 2,5 мкм, уровни Б и В - при Rа £ 10,0 мкм. При выявлении подповерхностных дефектов, а также при Rа > 10,0 мкм условный уровень
чувствительности не нормируется. Практика магнитопорошкового контроля
свидетельствует о том, что применение условных уровней чувствительности не
оправдывает себя.
Выявляемость дефектов снижается при обследовании следующих объектов: а)
плоскости которых составляют угол менее 30° с контролируемой поверхностью или с направлением магнитной
индукции; б) подповерхностных; в) на поверхности объекта с параметром
шероховатости Rz > 10 мкм; г) при наличии на
поверхности объекта немагнитных покрытий толщиной более 40 мкм (краски, нагара,
продуктов коррозии, шлаков, термообмазок). В данных случаях чувствительность не
нормируется.
Магнитопорошковый метод не позволяет определять глубину и ширину
поверхностных дефектов, размеры подповерхностных дефектов и глубину их
залегания. Недостатками метода следует считать также трудность автоматизации и
влияние субъективных качеств оператора-дефектоскописта.
.4 Технология магнитопорошкового контроля
В ремонтном производстве подвижного состава технология МПК представляется
следующей последовательностью операций: подготовка деталей к контролю,
намагничивание детали, нанесение магнитного индикатора, осмотр контролируемой
поверхности и разбраковка, размагничивание, контроль размагниченности.
Перед осмотром детали должны быть очищены от окалины, грязи, смазки.
Однако, в ремонтных депо до настоящего времени повсеместно отсутствуют
эффективные средства очистки деталей, что вносит значительные трудности в
обеспечение достоверности МПК.
Подготовительные операции при МПК имеют огромное значение, так как они
решающим образом влияют на выявляемость дефектов и, в конечном счете,
определяют достоверность результатов контроля. Содержание работ при данной
операции следующее:
детали, подвергавшиеся машинной мойке, дополнительно очищают вручную,
если на поверхности остались загрязнения;
при очистке применяют волосяные и металлические щетки, скребки, ветошь и
салфетки, не оставляющие ворса на очищенной поверхности. Применение
металлических щеток или скребков после намагничивания не допускается, так как
это может привести к ложным осаждениям магнитных индикаторов;
при контроле детали «сухим» способом нанесения магнитного порошка
необходимо принять меры к удалению масляных загрязнений и просушке, так как
масляная или влажная поверхность затрудняет движение магнитных частиц;
при контроле деталей с темной поверхностью и при использовании темных
магнитных порошков на очищенную поверхность необходимо наносить тонкий слой
светлой краски или алюминиевого порошка (контрастный слой не должен превышать
30 мкм);
при использовании водных магнитных суспензий на основе концентратов
магнитной суспензии (КМС) «ДИАГМА» подлежащие контролю поверхности обезжиривают
с помощью губки, смоченной этой же суспензией.
Приведем особенности намагничивания деталей различными намагничивающими
устройствами:
) Намагничивание соленоидами:
а) При намагничивании соленоидами длину зоны достаточной намагниченности
(ДН) определяют в зависимости от диаметра или максимального размера поперечного
сечения детали и уточняют экспериментально путем измерения составляющей Нт
вектора напряженности магнитного поля на поверхности детали. Для обеспечения
достаточной длины зоны ДН деталь в соленоиде следует размещать так, чтобы ось
соленоида совпадала с контролируемой поверхностью детали (рисунок 1.7). Это
объясняется тем, что величина магнитного поля соленоида максимальна в его
центре.
Рисунок 1.7 - Установка детали в НУ для контроля
б) Намагничивание длинных деталей (L/D > 5)
осуществляют непрерывным перемещением соленоида вдоль детали или дискретным
перемещением соленоида вдоль детали - по участкам. Скорость непрерывного
перемещения соленоида должна быть такой, чтобы он за 10 с перемещался в
пределах зоны ДН. Смежные участки должны перекрывать друг друга не менее чем на
20 мм.
в) Для намагничивания участков деталей, прилегающих к торцам, соленоид
устанавливают так, чтобы торец детали входил в соленоид не менее чем на 30 мм,
и перемещают соленоид от торца детали к центру.
г) При намагничивании деталей с переменным сечением определяют длину зоны
ДН для отдельных участков, и каждый участок намагничивают как отдельную деталь,
контролируя ее от концов к центру.
д) Детали с односторонней массивной частью намагничивают перемещением
соленоида от конца детали с меньшим сечением к ее массивной части.
е) Короткие детали (L/D < 5) при намагничивании сами
становятся магнитами, у которых появляются собственные магнитные полюсы
(рисунок 1.8).
Рисунок 1.8 - Намагничивание коротких деталей
Направление вектора магнитного поля намагниченной детали противоположно
направлению магнитного поля соленоида, в результате деталь оказывается
намагниченной на величину результирующего поля Нрез:
т. е. чем короче деталь, тем больше размагничивающий фактор. Для
уменьшения действия размагничивающего фактора принимают следующие меры:
составляют детали в цепочки, при этом площадь соприкосновения торцевых
поверхностей детали должна быть не менее 1/3; удлиняют детали специальными
удлинителями, изготовленными из магнитомягкой стали.
а) Седлообразные намагничивающие устройства (СНУ) применяют для
намагничивания деталей длиной не менее 600 мм и диаметром не менее 100 мм, в
тех случаях когда требуемое значение Нτ не превышает 25 А/см (средней части
оси колесной пары, литых деталей автосцепки).
б) Зона контроля СНУ находится с двух внешних сторон дуг, а между дугами
СНУ - неконтролируемая зона, в которой Нn больше Нτ
в три раза.
в) СНУ располагают над контролируемой поверхностью так, чтобы расстояние
между верхней дугой и контролируемой поверхностью было 40 - 60 мм.
г) При контроле СНУ намагничивается только верхняя часть детали в пределах
120°, поэтому цилиндрические детали контролируют не менее трех раз, поворачивая
на угол не более 120°.
) Намагничивание магнитами и электромагнитами:
а) Электромагниты и постоянные магниты применяют при контроле участков
крупногабаритных деталей или деталей сложной формы, если известны зоны контроля
и преимущественное расположение дефектов. Как правило, их применяют для
подтверждающего контроля.
б) Постоянные магниты применяют для намагничивания деталей с толщиной
стенки не более 25 мм.
в) Постоянные магниты не применяют для намагничивания деталей из
магнитожестких материалов.
г) Полюсы магнитов образуют на поверхности детали при намагничивании
неконтролируемые зоны (рисунок 1.9) шириной С = 5 - 15 мм, в которых дефекты не
выявляются. Конкретная величина зоны С зависит от материала стали, конструкции
магнита, размеров детали и определяется экспериментально.
Рисунок 1.9 - Контроль детали с помощью электромагнитов и постоянных
магнитов
Факторы, влияющие на чувствительность контроля:
Направление намагничивания детали при магнитопорошковом контроле
оказывает существенное влияние на чувствительность контроля.
Картина выявляемости усталостных и шлифовочных трещин, полученная на
основе исследований и многолетнего опыта контроля деталей, показала следующие
зависимости:
при а = 0 - 10° трещины не выявляются, так как силовые линии поля не
прерываются на дефекте и не образуют магнитного поля рассеяния дефекта;
при а = 0 - 30° выявление трещин не гарантируется;
при а = 30 - 80° трещины выявляются гарантированно, однако при а = 60 -
80° индикаторный рисунок выявляется более четко;
при а = 80 - 90° достигается максимальная чувствительность контроля, где
а - угол между вектором напряженности магнитного поля и наиболее вероятным
направлением возникновения дефекта.
Рисунок 1.10 - Выбор направления намагничивающего поля
Если направление вероятных трещин неизвестно, то деталь последовательно
намагничивают в двух направлениях, производя после каждого намагничивания
нанесение суспензии и осмотр.
Для выявления зигзагообразной трещины необходимым условием является а ³ 30° направления намагничивающего
поля к звеньям такой трещины.
При наличии немагнитного покрытия на поверхности проверяемой детали
(краски, грязи и т.п.) чувствительность магнитопорошкового контроля снижается.
) Соотношение нормальной и тангенциальной составляющих поля. Зона
достаточной намагниченности.
Вектор напряженности магнитного поля Н в любой точке на поверхности
намагниченной детали может быть разложен на две составляющие: Нτ
- тангенциальную
(направленную по касательной к поверхности детали) и Нn - нормальную
(направленную перпендикулярно к поверхности детали). Магнитное поле над
дефектом формируется тангенциальной составляющей поля. Рассмотрим влияние
соотношения составляющих поля Нτ и Нn на выявление дефектов.
Представим себе намагниченный с помощью соленоида образец (рисунок 1.11).
Рисунок 1.11 - Формирование магнитного поля над дефектом
Действующее магнитное поле
Похожие работы на - Автоматизированная установка магнитопорошкового контроля оси колесной пары Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
Разбор Произведений Для Итогового Сочинения
Контрольная работа по теме Процедура отбора экспертов при принятии коллективных решений
Реферат: Вальтер Гропиус - архитектор и дизайнер
Дипломная работа по теме Пути и средства повышения эффективности управления фирмойна примере ООО 'Гелеос'
План Сочинения По Произведению Муму
Реферат: The Prinicple Of Utility Essay Research Paper
Доклад: Пастереллёз
Отчет по практике по теме Туристическое агентство "Отдых в деревне"
Реферат: Засоби та принципи програмування на Ліспі
Реферат по теме Английский, теоретическая фонетика. Вопросы и билеты
Кто Является Кумиром Для Молодежи Сочинение
Сложность Человеческой Жизни Сочинение Егэ
Реферат по теме Розрахунок раціонів кормів
Написать Сочинение Золотая Осень 6 Класс
Курсовая работа по теме Потребительское кредитование в России
Курсовая работа: Функции Российского государства. Скачать бесплатно и без регистрации
Бродский Эссе Читать
Курсовая работа: Ценные бумаги и биржевое дело. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Analysis Of Youth Crime Interventions Essay Research
Эссе На Тему Зачем Нужно Обществознание
Похожие работы на - Разработка проекта внедрения нового вида продукции для расширения производственной деятельности
Сочинение: «Накануне» Тургенева
Контрольная работа: по Праву 4