Міністерство транспортуРосійської Федерації
Федеральне агентствозалізничного транспорту
Державнеосвітня установа
Вищого професійногоосвіти
"Омський Державнийуніверситет шляхів сполучення "
(ОмГУПС)
Кафедра: Теоретичнаелектротехніка
РЕФЕРАТ
"Вимірювання та неруйнівнийконтроль на залізничному транспорті. "
Виконала:
Студентка
ІМЕК 57 до
Куликова Василина Ігорівна
Перевірив:
Мєшкова Ольга Борисівна
м.Омську
2008
Зміст
Введення
I.Ультразвукова дефектоскопія.
II.Акустико-емісійнийконтроль режимів шліфування.
III.Магнітопорошковийметод неруйнівного контролю.
IV.Візуально-оптичний контроль деталей.
V.Методинеруйнівного контролю стану рейок.
VI.Неруйнівнийконтроль при ремонті та технічному обслуговуванні рухомого складу.
VII.Бібліографічний список.
ВСТУП
Сучасні технологічні процесивиготовлення продукції машинобудування у багатьох випадках супроводжуютьсяпроміжним контролем якості виробів. У зв'язку з цим важливезначення набувають неруйнівні методи контролю якості,які дозволяють не тільки виявляти дефекти на поверхні абов товщі вироби, але і визначати їх форму і розміри, а такожпросторове положення. Кожен з цих методів має певнимиперевагами, що дозволяє з більшою точністю виявляти ті чиінші типи дефектів.
Процеси утворення і зростання дефектів ставлятьпід загрозу можливість безаварійної експлуатації рухомого складу.Забезпечення безпеки руху за рахунок своєчасного виявлення заводськихі втомних дефектів у відповідальних елементах шляху ірухомого складу приносить величезний економічний ефект і служить збереженнюлюдських життів. Вирішення цієї проблеми досягається сучаснимифізичними методами неруйнівного контролю.
В даний час неруйнівний контрольявляє собою самостійну інтенсивно розвивається на стикуфізичного матеріалознавства і технології галузь науки і техніки, яказнаходить широке застосування в різних сферах виробництва іособливо на транспорті.
Практика показує, що правильна організація контролю, а такожвміле використання того чи іншого методу контролю, розумне поєднання цих методів дозволяють з великою надійністюоцінити наявність дефектів контрольованих виробів.
I . УЛЬТРАЗВУКОВАДефектоскопи
1.1. Короткі теоретичні відомості
1.1.1. Фізичні основи
Ультразвукові коливання є одним зчисленних прикладів коливань, які мають місце в природі(Морські хвилі, вітрові імпульси і т. д.) і виникаючих піддією одного або, що набагато частіше, кількох безперервнодіючих імпульсів.
Ультразвукові хвилі отримали широкезастосування в народному господарстві, в механічних, фізичних, хімічнихпроцесах, в медицині. Ультразвукові коливання широко застосовуються для контролюякості матеріалу, зварних з'єднань і ін Дляцих цілей п'єзоелектричним перетворювачем збуджуються ультразвуковіколивання. Збудження їх відбувається в результаті так званого п'єзоефекту -електричні коливання, подані напластину, перетворюються в механічні. Це має місце в пластинах зкварцу, титанату барію та інших матеріалів внаслідок перебудови в них положення кристалів, осі яких піддією проходить струму повертаються в металі, і в результаті цьогоповороту змінюється і сумарна довжинапластини. Ці подовження, наступні безперервно один за одним, створюють хвилю.
Частота коливань, порушувана ультразвуком,може варіюватися в широких межах - від 0,5 - 1,0 Гц до 20 МГц.
Між виробом і ультразвуковимперетворювачем акустичний контакт створюють шляхом введення шару водиабо незамерзаючої магнітної рідини. Якщо акустичний контактнеможливий, то застосовують безконтактний введення ультразвукових коливань здопомогою електромагнітних акустичних перетворювачів (ЕМА), чутливістьяких нижче, ніж у п'єзоелектричних.
Хвилі передають механічну енергію, ашвидкість їх переміщення визначається лише властивостями коливноїсередовища:
(1.1)
де - довжина хвилі;
- частота.
Наближено швидкість поширенняпоздовжньої хвилі визначається за формулою:
(1.2)
де Е - модуль пружності;
р- щільність середовища,схильною коливань.
Швидкість поширення поперечної хвилівизначається за формулою:
(1.3)
де G - модуль поперечної пружності,
-коефіцієнт поперечного скороченняПуассона, для сталі - 0,3.
1.1.2. Апаратура ультразвукового (УЗ) контролю
Процеси перетворення енергіїУЗ-коливань відбуваються в трьох трактах дефектоскопа:
- електроакустичний тракт, деелектричні коливання перетворюються в ультразвукові і назад,складається з п'єзоперетворювачі, демпферів, перехідних та контактних шарів,електричних коливальних контурів генератора;
- електричний тракт складається згенератора, підсилювача і визначає амплітуду зондуючогоімпульсу;
- акустичний тракт визначає шлях відвипромінювача до відбивача в металі і назад - від відбивача до приймача.
Ультразвукові дефектоскопи призначенідля випромінювання УЗ-коливань, прийому луна-сигналів,встановлення положення і розмірів дефектів. АпаратураУЗ-контролю включає в себе пьезопреобразователь, електронний блок ідопоміжні пристрої.
Основною частиною пьезопреобразователяє п'єзоелемент, наприклад пластина кварцу аботитанату барію у вигляді диска товщиною, рівній половині довжинихвилі ультракоротких (КК) коливань. Перетворювачі поділяються на прямі(Вводять поздовжню хвилю перпендикулярно контрольованої поверхні);похилі (вводять поперечну хвилю під кутом до поверхні); роздільно-зміщені(Вводять поздовжню хвилю під кутом 5 - 10 В° до площини, перпендикулярної поверхні введення).
Прямий УЗ-перетворювач складається з корпусу, п'єзопластини,оточеній з одного боку демпфером, що скорочують тривалість вільнихколивань, а з іншого - захисним денцем, оберігає її від механічних пошкоджень.
Похилий перетворювач має п'єзопластину, приклеєну до призми з полімерів (оргскло,полістирол та ін.) Мала швидкість поширенняхвиль в полімерах дозволяє при малих кутах падіння хвиль на об'єкт вводити поперечні хвилі під великимкутом. Коли ультразвуковий імпульсдосягає протилежного боку зразка, він відбивається від неї і продовжує зигзагоподібний шлях між двомаповерхнями.
Прямі і похилі перетворювачі працюютьпо поєднаною схемою: один і той же п'єзоелемент служить в якості випромінювача іприймача. Випускають також роздільно-суміщені перетворювачі (рис. 1.1, в),у яких є дві п'єзопластини: однапідключається до генератора випромінювання (Г), інша - до приймача (П). Між нимивстановлюється акустичний екран.
б в
Рис. 1.1. Ультразвукові перетворювачі:
а - прямий, б - похилий (призматичний); в -роздільно-сполучений ( PC ); 1 - корпус; 2 - демпфер; 3 - п'єзопластини; 4 - захисне денце (протектор); 5 - призма; 6 - струмопідведення; 7 - акустичнийекран
Електронний блок генерує імпульси звисоким ступенем частоти, підсилює і перетворює ехо-сигнали,відбиті від об'єкта, і відображає зазначені ехо-сигнали нателевізійній трубці.
Дефектоскопи працюють за наступною схемою.Від блоку синхронізатора тактові імпульси надходять в генераторзондувальних імпульсів і запускають його. При подачі запускаючогоімпульсу в контурі, що складається з індуктивності, ємностінакопичувального конденсатора, виникають радіочастотні коливання, званізондуючими імпульсами. Останні збуджують в п'єзопластиниуль...
