
- •Лабораторная работа №2 По дисциплине «Программные средства моделирования»
- •Содержание
- •Глава 1 Обзор литературы 4
- •Глава 2 Теоретические исследования 20
- •Глава 3 Экспериментальные исследования 27
- •Глава 1 Обзор литературы
- •Классификация пружин
- •Дефекты пружин
- •Технологические процессы производства пружин
- •Навивка пружин в горячем состоянии
- •Навивка пружин в холодном состоянии
- •Термическая обработка пружин
- •Контроль и испытание пружин
- •Контроль геометрии пружин
- •Испытание пружин
- •Визуально-оптический метод контроля
- •Магнитопорошковый метод контроля
- •Люминесцентный метод контроля
- •Электромагнитно-акустический метод контроля
- •Вывод к главе 1
- •Глава 2 Теоретические исследования
- •Электромагнитно-акустическое преобразование
- •Моделирование системы подмагничивания
- •Глава 3 Экспериментальные исследования
- •Описание экспериментальной установки
- •Проектирование электромагнитно-акустического преобразователя
- •Описание зарегистрированных сигналов
- •Список использованной литературы
Магнитопорошковый метод контроля
Для того, чтобы выявить трещины, волосовины, закаты и другие пороки металла, пружины подвергают магнитопорошковому контролю. Предварительно намагниченные пружины погружают в суспензию из порошка окиси железа и масла. Под действием магнитного поля пружины частицы порошка оседают вдоль трещин, волосовин и других пороков, благодаря чему они становятся видимыми невооруженным глазом. После контроля пружины размагничивают [16].
Чувствительность данного метода высокая, обнаруживаются трещины длиной и глубиной 10 мкм с раскрытием около 1 мкм. Данный метод широко применяется для обнаружения поверхностных и подповерхностных (на глубине до 2 мм) дефектов в ферромагнитных объектах контроля [3].
Преимущества данного метода: высокая чувствительность, простота контроля и возможность контроля объектов сложной формы.
Недостатки метода: выявление преимущественно поверхностных дефектов, субъективность оценки результатов, трудность автоматизации контроля, возможность контролировать только феромагнитные материалы, нет возможности оценки структуры и напряженно-деформированного состояния материала.
Люминесцентный метод контроля
Для обнаружения поверхностных дефектов применяют метод люминесцентной дефектоскопии. Сущность метода заключается в способности некоторых веществ ярко светиться при облучении их ультрафиолетовыми лучами. Пружины, подлежащие контролю, погружают в ванну со смачивающей жидкостью, содержащей люминесцентный состав. Смоченные пружины извлекают из ванны и тщательно промывают водой. Затем насухо протертые пружины устанавливают на столик прибора и освещают ртутно-кварцевой лампой. Люминесцентный состав, оставшийся в трещинах и микротрещинах, начинает светиться в затемненном помещении, вследствие этого дефекты становятся видимыми [16].
Разрешающая способность этого метода позволяет выявлять дефекты, выходящие на поверхность детали, ширина которых менее 1 мкм.
Преимущества данного метода: высокая чувствительность, возможность контроля объектов сложной формы.
Недостатки метода: выявление только поверхностных дефектов, сложность автоматизации контроля, субъективность оценки результатов, нет возможности контроля структуры и напряженно-деформированных состояний материала.
Электромагнитно-акустический метод контроля
Как и в контактной акустике, при дефектоскопии с применением электромагнитно-акустического способа используют преимущественно два метода контроля - импульсный и резонансный. Для реализации импульсного метода в основном применяют те же электронные блоки, что и в традиционных ультразвуковых приборах, в которых возбуждение и прием звука осуществляется с помощью пьезопреобразователей. Различие заключается в том, что вместо пьезоэлемента используется катушка индуктивности и имеется устройство для возбуждения поляризующего магнитного поля. Питают электромагнитно-акустические преобразователи, как правило, генераторами ударного возбуждения. Необходимую величину индукции поляризующего магнитного поля создают различными устройствами, конструкция которых зависит от конкретной задачи [21].
Наибольшее разнообразие имеют приборы, реализующие электромагнитно-акустическое преобразование с помощью электродинамического механизма. В этом случае направление силы в поверхностном слое металла нетрудно определить, а, следовательно, можно вычислить ряд параметров возбуждаемого акустического поля. Для большей эффективности электромагнитно-акустического преобразования с помощью электродинамического и индуктивного механизмов, кроме увеличения амплитуды электромагнитного поля, целесообразно увеличить величину индукции поляризующего магнитного поля. Считается, что для уверенной работы электромагнитно-акустического дефектоскопа необходимы магнитные поля с напряженностью порядка 106 А/м и более. Такие напряженности создать непросто, поэтому существуют предложения заменить постоянное поляризующее магнитное поле импульсным [21].
Преимущества данного метода: возможность выявления не только поверхностных, но и внутренних дефектов, возможность оценки напряженно-деформированных состояний и структуры материала.
Недостатки метода: необходимость в сильных полях подмагничивания, низкая чувствительность.