Стабилизатор акустического контакта при диагностировании цилиндрических деталей подвижного состава ультразвуковым методом

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Стабилизатор акустического контакта при диагностировании цилиндрических деталей подвижного состава ультразвуковым методом

Киреев А.Н., к.т.н., зам. начальника центральной заводской лаборатории (ОАО «ХК «Лугансктепловоз»)

Горобченко А.Н., к.т.н., доцент (ДонИЖТ)

Растущая конкуренция на международном транспортном рынке требует от предприятий, деятельность которых связана с эксплуатацией парка подвижного состава, целенаправленных действий, ориентированных на повышение экономической эффективности. В результате снижения численности парка подвижного состава до необходимого минимума в центре внимания предприятий выпускающих и эксплуатирующих подвижной состав оказались надежность и эксплуатационная эффективность локомотивов и мотор-вагонных поездов [1]. подвижной состав ультразвуковой дефектоскоп

Для обеспечения качества, надежности и эксплуатационной эффективности тягового подвижного состава в процессе изготовления и эксплуатации проводится комплекс мероприятий технического диагностирования. Весомое место в комплексе диагностических мероприятий, направленных на контроль технического состояния, занимают операции ультразвукового контроля элементов тягового подвижного состава на отсутствие внутренних недопустимых несплошностей.

Для ультразвукового контроля деталей в локомотивостроении наибольшее распространение получил ультразвуковой импульсный эхо-метод [2] (рисунок 1), основанный на генерации электромагнитных высокочастотных импульсов ультразвуковым эхо-дефектоскопом, преобразовании их пьезоэлектрическим преобразователем (ПЭП) в акустические (ультразвуковые) импульсы, ввода их через контактную жидкость в контролируемое изделие, отражения от дефекта типа нарушения сплошности, обратном преобразовании ПЭП в электромагнитные колебания, обработкой их приемо-усилительным устройством эхо-дефектоскопа, визуализацией импульсом на экране дефектоскопа и расшифровкой специалистом неразрушающего контроля.

Рисунок 1 - Структурная схема ультразвукового импульсного эхо-метода

1 - генератор; 2 - излучатель; 3 - объект контроля; 4 - приемник; 5 - усилитель; 6 - синхронизатор; 7 - индикатор, I - зондирующий импульс,

II - эхо-импульс от несплошности,

III - эхо-импульс от донной поверхности изделия.

Одной из актуальных насущных задач, направленных на повышение достоверности результатов ультразвукового контроля, является вопрос стабилизации акустического контакта между ультразвуковым пьезоэлектрическим преобразователем и поверхностью объекта контроля (ОК), через которую вводится ультразвуковая волна. Особое значение это имеет при контроле элементов подвижного состава цилиндрической формы в радиальном направлении.

При ультразвуковом контроле цилиндрических деталей с малым диаметром кривизны (50-150мм), вследствие углового перемещения ПЭП (рисунок 2), возникает сложность в стабилизации акустического контакта.

Рисунок 2 - Угловые перемещения ПЭП на поверхности ОК

1 - ПЭП, 2 - ОК.

Известен способ стабилизации акустического контакта между ПЭП и ОК применением съемных призм [3], выполненных из органического стекла, с радиусом вогнутой части контактной поверхности соответствующей радиусу контролируемого изделия (рисунок 3).

Рисунок 3 - Применение съемных призм для стабилизации акустического контакта

1 - ПЭП, 2 - призма, 3 - ОК.

Недостатками применения съемных призм являются следующие факторы:

необходимость в изготовлении множества призм с разными контактными радиусами, для контроля объектов разного диаметра;

необходимость смены призмы при переходе к контролю другого диаметра;

потеря энергии ультразвуковой волны на границе ПЭП - призма;

потеря энергии ультразвуковой волны на границе призма - ОК.

Была поставлена цель поиска конструкции устройства, позволяющего стабилизировать акустический контакт и исключить недостатки съемных призм.

Авторами предложено конструктивное решение стабилизатора акустического контакта (САК) (рисунок 4).

Рисунок 4 - Стабилизатор акустического контакта

1 - ПЭП, 2 - САК, 3 - ОК.

Применение САК позволяет исключить изменения акустического контакта, вследствие угловых перемещений ПЭП на поверхности ОК. САК не обладает недостатками съемных призм и предназначен для диагностирования ультразвуковым импульсным эхо-методом элементов подвижного состава железных дорог цилиндрической формы диаметром 50 - 150 мм.

Список литературы

Харламов П.О. Способи визначення показників надійності нових маневрових тепловозів // Перспективи розвитку рухомого складу залізниць: Зб. наук. праць. - Харків: УкрДАЗТ, 2006. - Вип.. 76. - С. 104-113.

Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. Изд. 2-е испр. и доп. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2003. - 656с.

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. / М.: Машиностроение, 1981. - 240с.

Размещено на Allbest.ru