- •IV. Современные методы неразрушающего контроля
- •Глава 12. Магнитные свойства деталей тягового подвижного состава
- •12.1. Физические основы магнитного контроля
- •12.2. Ферромагнитные материалы в постоянном магнитном поле
- •12.3. Ферромагнитные материалы в переменном магнитном поле
- •Глава 13. Методы магнитной дефектоскопии
- •Способы намагничивания и размагничивания деталей
- •Намагничивание соленоидами
- •Намагничивание с помощью седлообразных намагничивающих устройств (сну)
- •Намагничивание постоянными магнитами и электромагнитами
- •13.1.4. Намагничивание гибкими кабелями или стержнями
- •13.1.5.Циркулярное намагничивание деталей
- •13.1.6.Размагничивание деталей
- •13.1.7.Измерение магнитного поля намагничивания
- •13.1.8.Магнитные индикаторы
- •Порошки для сухого и суспензии для мокрого дефектоскопирования
- •13.1.9. Подготовка к проведению контроля
- •13.1.10. Технические средства и порядок проведения контроля
- •13.2. Магнитоферрозондовое дефектоскопирование
- •13.2.1. Основы магнитоферрозондового метода контроля
- •13.2.2. Оборудование для феррозондового контроля
- •Минимальные размеры выявляемых дефектов
- •13.2.3.Устройство и характеристики феррозондовых дефектоскопов
- •13.2.4. Дефектоскоп-градиентометр феррозондовый дф-105
- •13.2.5. Дефектоскоп-градиентометр феррозондовый дф-201.1
- •13.2.6. Феррозондовый магнитоизмерительный прибор ф-205.30 (ф205.38)
- •13.2.7. Намагничивающие устройства серии мсн
- •13.2.8. Стандартные образцы для феррозондового контроля
- •Вихретоковый неразрушающий контроль
- •Глава 14. Акустический вид неразрушающего контроля
- •14.1. Физические основы ультразвукового неразрушающего контроля
- •Зависимость скорости распространения волны от среды
- •14.2. Излучатели и приемники ультразвука
- •14.2.1. Конструкция пьезоэлектрических преобразователей
- •14.2.2. Принципы и методы ультразвуковой дефектоскопии
- •14.3. Средства ультразвукового контроля
- •Классификация ультразвуковых дефектоскопов
- •14.3.2. Принцип действия и устройство импульсных дефектоскопов
- •14.3.3. Технические параметры ультразвуковых дефектоскопов
- •Технические параметры уз дефектоскопов
- •14,4. Ультразвуковая толщинометрия
- •14.4.1. Технические параметры ультразвуковых толщиномеров
- •Технические характеристики уз толщиномеров
- •14.5. Образцы для ультразвукового контроля
- •14.6. Порядок проведения контроля деталей локомотива
- •Необходимый набор дефектоскопов
- •Рекомендуемая литература
14.6. Порядок проведения контроля деталей локомотива
Все детали локомотива, обеспечивающие безопасность движения, подлежат обязательному контролю в условиях локомотивных депо при проведении текущего ремонта. Порядок проведения контроля регламентируется инструкциями по ультразвуковому контролю (смотрите приложение).
99
Контролю подлежат оси колесных пар, бандажи, зубчатые колеса редуктора, болты крепления тяговых двигателей и болты крепления главных и дополнительных полюсов, буксовые и якорные подшипники (табл. 9).
Таблица 9
Необходимый набор дефектоскопов
контролируемая деталь |
типы ПЭП, необходимые для КЗК |
Ось колёсной пары |
П111-2,5-К-12 (или П111-2,5-0) П121-2,5 -18 (или 22) П121-2,5-К12 |
Болты крепления полюсов ТЭД |
П111-5,0-К6 П111-2,5-К12 |
Бандажи колёсных пар |
П111-2,5-К12 П212-2,5-40 (или П212-2,5-50) |
Зубья зубчатого колеса редуктора |
П122-2,5-90-ШК-001 |
Зубья шестерни вала якоря ТЭД |
П122-2,5-90-ШК-002 |
Перед проведением УЗ контроля участки поверхностей контролируемых деталей, в которые вводится ультразвук, должны быть подготовлены. Для этого необходимо очистить их от загрязнения, устранить зачисткой возможные грубые риски, выступающие заусенцы от клейм, а окрашенные поверхности не должны иметь отслоений или наплывов краски. Толщина слоя краски может быть не более 100 мкм.
На рабочем месте дефектоскописта должны быть ультразвуковой дефектоскоп УД2-12 или УД2-102 «Пеленг», или любой другой с комплектом необходимых преобразователей.
Кроме того, на рабочем месте должны быть контрольные образцы для проверки работоспособности и настройки рабочих режимов дефектоскопа. Контрольные образцы должны быть аттестованы как СОП в соответствии с установленным в отрасли порядком (ПР32.140-99) и иметь действующее свидетельство об аттестации. На каждую деталь, подлежащую контролю, необходимо иметь технологическую карту ультразвукового контроля.
Перед дефектоскопированием необходимо установить все органы управления прибором в исходные положения, подключить нужный преобразователь, установить масштаб развертки и определить браковочные режимы чувствительности.
Установка органов управления электронным блоком в исходные позиции осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проверке (калибровке) ДШЕК 663532,001 ИЗ» для дефектоскопа УД2-102 «Пеленг», а для дефектоскопа УД2-12 — согласно технологической карте подготовки к работе.
Для примера рассмотрим технологию установки управления электронным блоком управления дефектоскопа УД2-12 при контроле оси колесной пары электровоза серии ВЛ-10 (табл. 10).
100
Таблица 10
Технология установки управления электронным блоком дефектоскопа
УД2-12 при контроле оси колёсной пары
№№ п/п |
операция |
орган управления или коммутации |
расположение органа управления на корпусе |
1 |
Заземлить корпус дефектоскопа |
Клемма «1» защитного заземления |
задняя панель |
2 |
Проверить наличие и соответствие предохранителей номиналу |
Предохранители 1А и 0,5А или 2А (в зависимости от напряжения сети) |
задняя панель |
3 |
Подключить кабель питания сети |
Кабель питания |
задняя панель |
4 |
Установить режим внутренней синхронизации |
Нажать кнопку «ВНЕШ.»/ «ВНУТР.» |
задняя панель |
5 |
Установить частоту зондирующих импульсов |
Нажать кнопку «х2», установить кнопку «125 Нz/500Нz» в отпущенное положение |
задняя панель |
6 |
Установить органы управления дефектоскопа в следующие положения |
а) все кнопки на верхней панели дефектоскопа установить в отпущенное положение, кроме кнопки «х10» на блоке А6 и А″ АСД/ВРЧ на блоке А10 б) регуляторы
на блоках А8 и А10 установить в крайнее левое положение.
на блоке А8 в крайнее левое положение; в) установить все прочие плавные регуляторы в крайнее правое положение (кроме блока А5) г) установить ручку
д) нажать кнопку «НАКАЛ», а затем «РАБОТА»; е) регуляторами ↔ ↕ совместить линию развёртки с нижней граничной линией координатной сетки на экране индикатора дефектоскопа, передний фронт зондирующего импульса совместить с левой границей шкалы и получить чёткое изображение. |
верхняя панель
верхняя панель
передняя панель
передняя панель |
7 |
Установить требуемую частоту 2,5МГц |
Нажать кнопки «МГЦ» «2,5» или «5» в зависимости от используемого преобразователя |
верхняя панель блоки А7; А9 |
8 |
Подключить соответствующий ПЭП |
Разъёмы → и ← |
передняя панель |
Настройка масштаба развертки. Перед проведением контроля осей необходимо настроить масштаб развертки дефектоскопа. Для этого необходимо к дефектоскопу подключить прямой ПЭП и установить его на торец КО оси и на экране получить донный сигнал. Он должен появиться перед вторым зондирующим сигналом с максимальной амплитудой. Кнопками аттенюатора уменьшают его до высоты масштабной сетки экрана ЭЛТ, а затем регулятором длительности развертки на блоке А6 выставляют донный сигнал на 10-е деление горизонтальной шкалы экрана ЭЛТ (рис. 172).
101
Рис. 172. Вид экрана ЭЛТ после настройки
Масштаб развертки для продольных волн составит Мпрод = 205 мм/дел, поскольку длина оси электровоза ВЛ10 составляет 2520 мм. При подключении к дефектоскопу наклонного ПЭП, излучающего поперечные волны, масштаб развертки становится равен Мпопер = 140 мм/дел.
Настройка чувствительности дефектоскопа. Для настройки чувствительности дефектоскопа необходимо знать основные этапы контроля при проведении УЗК оси колесной пары электровоза ВЛ-10. Проверка оси на «прозвучиваемость» проводится при формировании колесных пар и включает четыре этапа:
проверка наружных шеек осей;
проверка оси под внешней частью ступицы;
проверка оси под внутренней частью ступицы;
проверка зоны перехода внутренних шеек в подступичную часть оси.
В условиях депо проверка проводится как без спрессовки внутренних колец подшипника, так и с спрессовкой.
При проверке на «прозвучиваемость» оси необходимо определить способность металла к затуханию в нем ультразвука. Для этого необходимо сравнить амплитуду донного сигнала проверяемой оси с донным сигналом стандартного образца СО-2 или СО-ЗР. Если разница составит более 46 дБ, то ось считается «непрозвучиваемой».
1-й этап — проверка наружных шеек осей. Для выполнения УЗК наружных шеек осей браковочную чувствительность настраивают по эхо-сигналу от пропила в шейке оси под кольцами подшипников глубиной 3 мм и на расстоянии от торца 265 мм в КО. Для этого прямой ПЭП (ПЭП111-21,5-К12-002) устанавливают на торец оси (рис. 173, а), получают эхо-сигнал от пропила и кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана ЭЛТ (рис. 173, б). Показания аттенюатора заносят в журнал установленной формы.
102
Рис. 173. Схема прозвучивания оси (а) и вид экрана ЭЛТ дефектоскопа (б):
1 – прямой луч; 2 – трансформированный луч; 3 – эхо-сигнал прямого луча от дефекта;
4 – эхо-сигнал трансформированного луча от пропила
2-й этап — проверка оси под внешней частью ступицы. Для выполнения УЗК оси под внешней кромкой браковочную чувствительность настраивают по эхо-сигналу от пропила под внешней частью ступицы колеса глубиной 3 мм в КО. Для этого необходимо на торец оси установить наклонный ПЭП (П121-2,5-18) и получить сигнал от пропила, а кнопками аттенюатора довести его до средней линии экрана ЭЛТ (рис. 174). Показания аттенюатора занести в журнал установленной формы.
Рис. 174. Схема прозвучивания оси (а) и вид экрана ЭЛТ дефектоскопа (б)
3-й этап — проверка оси под внутренней частью ступицы. Для выполнения УЗК оси под ступицей с внутренней стороны браковочную чувствительность определяют по эхо-сигналу от пропила на оси под ступицей глубиной 3 мм. Для этого на торец оси колесной пары устанавливают наклонный ПЭП (П121-2,5-40), направляя луч УЗ на пропил. Получив эхо-сигнал от пропила, кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана ЭЛТ (рис. 175). Показания аттенюатора заносят в журнал установленной формы.
Рис. 175. Схема контроля оси (а) и вид экрана ЭЛТ дефектоскопа (б)
103
4-й этап — проверка зоны галтельного перехода внутренних шеек. Для выполнения УЗК в зоне галтельного перехода внутренних шеек оси браковочную чувствительность настраивают по эхо-сигналу от пропила в зоне галтельного перехода средней части в подступичную часть глубиной 3 мм. Для этого наклонный ПЭП (П121-2,5-40) устанавливают на внутреннюю шейку (рис. 176), направляя УЗ луч в зону галтельного перехода внутренних шеек в подступичную часть оси. Получив сигнал от пропила кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана ЭЛТ. Показания аттенюатора заносятся в журнал установленной формы.
Рис.176. Схема прозвона оси (а) и отображение на экране дефектоскопа (б)
Проведение контроля оси без снятия внутренних колец подшипника. Проверка на «прозвучиваемость» выполняется путем установки прямого ПЭП на торец оси колесной пары. При этом измеряют амплитуду донного сигнала от противоположного торца оси колесной пары в четырех точках, выбирают меньшее значение и сравнивают с амплитудой донного сигнала СО-2. Ось бракуется, если разница между ними превышает 46 дБ.
Проверку всех частей оси проводят на поисковой чувствительности, которая на 6—8 дБ выше браковочной. Для определения значения поисковой чувствительности необходимо из значения браковочной чувствительности вычесть 6—8 дБ и полученное значение выставить на аттенюаторе дефектоскопа для дальнейшего проведения контроля.
Проверка наружных шеек оси. Контроль наружных шеек оси выполняют прямым ПЭП поочередно с каждого торца. Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана ЭЛТ составляет 0,5—2,4 деления.
Эхо-сигнал от дефекта можно получить на делении 0,5—1,2 при использовании прямого луча и на делении 1,0—21,04, если дефект обнаруживается трансформированным лучом.
Технология контроля наружных шеек предусматривает следующие операции:
выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность;
нанести на торец оси контактную смазку;
установить прямой ПЭП на торце оси;
выполнить сканирование, устанавливая прямой ПЭП на торце оси в 20—25 точках;
при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до уровня браковочного. 104
Проверка оси под ступицей на внешней части. Контроль оси под внешней частью ступицы выполняют наклонным ПЭП (частота 2,5 мГц, угол ввода 18°), устанавливая его поочередно с каждого торца оси колесной пары. Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана ЭЛТ составляет 1,6—2,2 деления. Для выполнения контроля необходимо выполнить следующие операции:
выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность;
нанести на торец оси контактную смазку;
установить наклонный ПЭП на торец оси;
выполнить сканирование, перемещая ПЭП по торцу оси;
при появлении в зоне контроля одиночного сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.
Проверка оси под внутренней частью ступицы. Контроль оси под внутренней частью ступицы выполняют наклонным ПЭП (частота 2,5 мГц, угол ввода 40°), поочередно устанавливая его на внутренних шейках оси. Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана ЭЛТ составляет 1,9—2,3 деления. Для выполнения контроля необходимо выполнить следующие операции:
выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность;
нанести на внутреннюю шейку оси контактную смазку;
установить наклонный ПЭП на цилиндрическую поверхность шейки оси;
выполнить сканирование путем продольно-поперечного перемещения ПЭП по поверхности шейки с поперечным шагом не более 15 мм;
при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.
Проверка зоны галтельного перехода внутренних шеек в подступичную часть оси. УЗ контроль в зоне галтельного перехода внутренних шеек в подступичную часть выполняют поочередно с внутренних шеек оси наклонным ПЭП (частота 2,5 МГц, угол ввода 40°). Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана ЭЛТ составляет 1,7—2,1 деления. Для выполнения контроля в зоне галтельного перехода необходимо выполнить следующие операции:
выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность;
нанести на внутреннюю шейку оси контактную смазку;
установить наклонный ПЭП на цилиндрическую поверхность шейки оси;
выполнить сканирование путем продольно-поперечного перемещения ПЭП по поверхности шейки с поперечным шагом не более 15мм;
при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.
Таким же образом производится контроль осей колесных пар со снятыми кольцами подшипников и других деталей, обеспечивающих безопасность движения.
105
107
