Оператор-дефектоскопист должен хорошо знать параметры и свойства преобразователей, применяющихся для контроля. Эти знания помогают правильно оценить значения сигналов, возникающих на электронно-лучевой трубке дефектоскопа. От этого зависит достоверность ультразвукового контроля. Характеристики ПЭП нормируются по ГОСТ 23702-79.
3 Методика работы
3.1 Общие положения
3.1.1 Ультразвуковому контролю подвергаются оси локомотивных колёсных пар при заводском и деповском ремонте.
3.1.2 Выполнение ультразвукового контроля по данной технологии обеспечивает выявление в осях усталостных трещин и внутренних несплошностей, являющихся браком завода-изготовителя, эквивалентных или большим по своим отражающим свойствам искусственным отражателям в КО оси, используемым для настройки чувствительности, а так же позволяет оценить структуру металла осей.
3.1.3 Контроль осей производится ультразвуковым дефектоскопом УД2-12, имеющим в комплекте прямой П111-2,5-К12-002 и наклонные П121-2,5-40-002, П121-2,5-18 преобразователи.
3.1.4 Для проверки работоспособности, а так же настройки чувствительности дефектоскопа необходимо изготовить контрольный образец (КО) оси электровоза. КО изготавливается по эскизу, приведённому на рисунке 2
3.1.5 Технология контроля включает в себя следующие этапы:
– подготовка к контролю;
– проведение контроля;
– оценка качества проконтролированной детали.
3.2 Подготовка к контролю
Подготовка к контролю включает:
– подготовку аппаратуру к работе;
– подготовку оси.
3.2.1 Подготовка аппаратуры к работе
Подготовка аппаратуры к работе включает:
– подготовку дефектоскопа к работе;
– настройку масштаба развёртки;
– настройку чувствительности дефектоскопа.
Подготовка дефектоскопа к работе
Установить органы управления дефектоскопа в исходные положения в исходные положения в соответствии с картой, представленной в виде таблицы 1.
Таблица 2 - Технологическая карта процесса ультразвукового контроля болтов крепления полюсов ТЭД
Контроль неразрушающий
Ультразвуковой метод
На листах
4
Предприятие ТЧ-5
Тип Колёсная пара Электровоза ВЛ-10
лист №
1
УТВЕРЖДАЮ:
Главный инженер
__________________________
дата ___________
Изделие: Ось.
Дефектоскоп УД2-12 №123456.
Преобразователи ультразвуковые
П111-2,5-К12-002,
П121-2,5-40-002,
П121-2,5-18
Контролируемый объект
Объем
контроля
Поверхность
сканирования
Браковочная чувствительность
Зона контроля,
положение эхо-сигнала
НД на контроль инструкции Цтэр-13/3
Болт крепления полюсов.
цилиндрическая часть
Торец головки болта.
Контроль проводится электронным блоком и преобразователями, для которых зафиксированы значения браковочных режимов чувствительности
1 ПОДГОТОВКА ДЕФЕКТОСКОПА К РАБОТЕ
№ п/п
Операция
Орган управления или коммутации, его установка.
Место нахождение органа управления
2
3
1.1
Заземлить корпус
дефектоскопа
Клемма ²^² защитного заземления
Задняя панель
1.2
Проверить наличие и соответствие предохранителей номиналу.
Предохранители 1А и 0,5А или 2А (в зависимости от напряжения сети )
1.3
Подключить кабель питания к сети
Кабель питания.
1.4
Установить режим внутренней синхронизации
Нажать кнопку “ВНЕШ/ВНУТР”
Задняя панель.
1.5
Установить частоту следования зондирующих импульсов .
Нажать кнопку “x2”, установить кнопку “125 Hz/500 Hz” в отпущенное положение
1.6
Установить органы управления дефектоскопа в следующие положения
1. Все независимые кнопки на верхней панели дефектоскопа в отпущенное положение кроме кнопки ²´10 ² на блоке А6 и кнопки “АСД/ВРЧ” на блоке А10;
2. Установить все прочие плавные регуляторы в крайнее правое положение (кроме блока У4 .).
3. Установить ручку Õ на передней панели в крайнее левое положение и нажать кнопку ²< 20 дБ ²
5. Нажать кнопку ²накал² затем ²Работа².
6. Регуляторами ²¬® ² ,²² , , , и ² установить линию луча и получить четкое изображение .
7. нажать кнопку “НАКАЛ”, а затем “Работа”
Верхняя панель
Передняя панель и верхняя панель.
Передняя панель
1.7
Установить требуемую частоту ультразвука
Нажать кнопку МГц ² 2,5 ².
1.8
Подключить ПЭП П 111-2,5-К12.
Разьемы ²(¬² и ²(® ².
Передняя панель.
Настроить на контрольном образце масштаб развертки. Подключить прямой ПЭП, установить его на торец КО и получить донный сигнал (он появляется перед вторым зондирующим сигналом и имеет самую большую амплитуду), кнопками аттенюатора уменьшают его до высоты масштабной сетки экрана ЭЛТ, затем регулятором “длительность развёртки” на блоке А6 выставляют донный сигнал на 10-е деление горизонтальной шкалы канала ЭЛТ (рисунок 3). При этом масштаб развёртки для продольных волн составляет Мпрод=250 мм/дел, поскольку длина оси электровоза ВЛ10 составляет 2520мм. При подключении к дефектоскопу наклонного ПЭП, излучающего поперечные волны, масштаб развёртки становится равен Мпопнр.=140 мм/дел.
Настройка чувствительности дефектоскопа для проведения УЗК осей со снятыми кольцами подшипников
а) 1-й этап - для проверки наружных шеек осей.
Для выполнения УЗК наружных шеек осей со снятыми кольцами подшипников браковочную чувствительность N5 настраивают по эхо-сигналу от пропила в шейке оси глубиной 1 мм на расстоянии от торца 265 мм в КО. Для этого прямой ПЭП (П111-2,5-К12) устанавливают на торец оси (рис. 3), получают эхо-сигнал от пропила и кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана ЭЛТ (рис. 4). Показания аттенюатора N5 заносят в журнал установленной формы, приведенной в ТИ.
Рис. 3. Схема прозвучивания оси:
1- -прямой узк луч; 2 - трансформи-
рованный луч; З - пропил
Рис. 4. Вид экрана ЭЛТ дефектоскопа
1 - эхо-сигнал прямого луча от пропила
в галтели шейки; 2 — эхо-сигнал транс-
формированного луча от пропила в гал-
тели шейки
б) 2-й этап — для проверки оси под внешней кромкой ступицы.
Для выполнения УЗК оси под внешней кромкой ступицы браковочную чувствительность N6 настраивают по эхо-сигналу от пропила под внешней кромкой ступицы колеса глубиной З мм в КО. Для этого наклонный ПЭП (П121-2,5-40) устанавливают на наружную (буксовую) шейку оси (рис. 5) направляя УЗК луч под внешнюю кромку ступицы, получают эхо-сигнал от пропила и кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана ЭЛТ (рис.6). Показания аттенюатора N6 заносят в журнал установленной формы, приведенной в ТИ.
Рис 5 – Схема прозвучивания оси
Рис.6 – Вид экрана ЭЛТ дефектоскопа
в) 3-й этап – для проверки оси под внутренней кромкой ступицы.
Настройка чувствительности проводится аналогично настройке чувствительности дефектоскопа для проведения УЗК осей с демонтажом буксового узла без снятия внутренних колец подшипников.
г) 4-й этап для проверки зоны галтельного перехода внутренних шеек подступичную часть оси.
Значения браковочных чувствительностей определяют в начале каждой смены и в течение смены, если произошла замена дефектоскопа или ПЭП. и записывают в рабочий журнал. Значения браковочных чувствительностей определяют и записывают заново во всех случаях, когда дефектоскоп получен из ремонта или после поверки, а также, если проведен ремонт ультразвукового преобразователя.
2 Подготовка оси
Очистить торцы оси, наружные и внутренние шейки от масла и грязи металлическими щетками и ветошью; убедиться визуально в отсутствии поверхностных дефектов.
3 узк осей со снятыми кольцами подшипников
а) 1-й этап – проверка наружных шеек осей.
узк наружных шеек выполняют прямым ПЭП поочередно с каждого торца оси. Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана ЭЛТ составляет 0,5–2,4 деления.
От дефекта в шейке можно получить эхо-сигнал на делении 0,5–1,2, если дефект выявляется прямым лучом или на делении 1,0–2,4, если дефект обнаруживается трансформированным лучом.
Для выполнения УЗК наружных шеек осей следует:
– выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность Nп5
– нанести на торец оси контактную смазку;
– установить прямой ПЭП на торец оси;
– выполнить сканирование, устанавливая прямой ПЭП на торец оси в 20 —25 точках;
– при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.
б) 2-й этап – проверка оси под внешней кромкой ступицы.
у3к оси под внешней кромкой ступицы выполняют поочередно с внутренних шеек оси наклонным ПЭП (частота 2,5 МГц, угол ввода 400).
Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана элТ составляет 1,7– 2,1 деления.
Для выполнения УЗК оси под внешней кромкой ступицы следует:
– выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность Nп6;
– нанести на цилиндрическую поверхность наружной шейки оси контактную смазку;
– установить наклонный ПЭП на цилиндрическую поверхность наружной шейки оси;
– выполнить сканирование путем продольно-поперечного перемещения пэп по цилиндрической поверхности шейки оси с поперечным шагом не более 15 мм;
при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.
в) 3-й этап проверка оси под внутренней кромкой ступицы.
у3к оси под внутренней кромкой ступицы выполняют поочерёдно внутренних шеек оси наклонным ПЭП (частота 2,5 МГц, угол ввода 400) на поисковой чувствительности Nп3
г) 4-й этап проверка зоны галтельного перехода внутренних шеек в подступичной части оси.
узк оси в зоне галтельного перехода внутренних шеек в подступичную часть выполняют поочередно с внутренних шеек оси наклонным ПЭП (частота 2,5 МГц, угол ввода 400 ) на поисковой чувствительности Nп4
4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОКОНТР0лиР0ВАНН0й ДЕТАЛИ
Ось колесной пары подлежит браковке, если:
- отсутствует сигнал от противоположного торца оси при сквозном прозвучивании (ослабление сигнала от противоположного торца оси (донного сигнала) относительно донного сигнала, измеренного по СО-2 минус 46 дБ и менее);
- в зоне контроля при браковочной чувствительности имеется эхо Сигнал, превышающий среднюю линию экрана ЭЛТ.
Результаты УЗК осей электровоза ВЛ-10 заносят в журнал установленной формы,приведенной в ТИ. [4], [6]
4 Обоснование метода
Виды неразрушающего контроля отличаются большим разнообразием применяемых физических принципов и, следовательно, технических средств. Одни из них наиболее просты в применении и используют простейшие устройства. Например, капиллярный контроль относительно легко осваивается и требует несложных устройств, но они не отличаются высокой производительностью. Кроме того, его автоматизация затруднена. Поэтому такой контроль удобен для обнаружения поверхностных дефектов в объектах с довольно сложной конфигурацией, где применение других методов не дает такого эффекта, например при контроле лопаток высокоскоростных турбин, рабочей поверхности зубчатых колес. На железнодорожном транспорте капиллярный контроль удобен для контроля латунных сепараторов и колец буксовых роликовых подшипников, зубчатых колес, но требует организации поточной линии, обеспечивающей мойку, чистку, сушку деталей.
Простотой устройств и легкостью расшифровки отличаются магнитно-порошковые методы, а также вихретоковый контроль. Магнитный контроль находит широкое применение в промышленности и на транспорте в промышленно развитых странах. На железнодорожном транспорте магнитно-порошковые методы применяются для контроля большого количества различных деталей вагонов и локомотивов, а также электроподвижного состава метрополитенов ввиду простоты контроля и высокой достоверности при обнаружении поверхностных трещин. Феррозондовый и вихретоковый методы находят применение для контроля колец роликовых подшипников, боковин ходовых тележек, крестовин стрелочных переводов и др.
Наиболее широко для контроля металлоизделий в промышленности и на транспорте применяется акустический контроль и в особенности ультразвуковой эхо-импульсный метод. Глубоко проникающие в толщу металла ультразвуковые волны позволяют обнаруживать не только поверхностные, но и заглубленные дефекты. Относительно простое устройство аппаратуры, высокая производительность контроля, возможность ее дальнейшего повышения за счет автоматизации расшифровки результатов — все эти достоинства завоевали для ультразвуковых методов одно из ведущих мест в дефектоскопии металлоизделий. Контроль ответственных элементов подвижного состава железных дорог и метрополитенов без полной разборки узлов представляет собой уникальную возможность ультразвукового метода. Этот метод незаменим, например, при дефектоскопировании подступичных частей и шеек осей колесных пар в сборе с колесными центрами и кольцами роликоподшипников, а также валов тяговых электродвигателей в зоне под железным сердечником якоря. Исключение необходимости полной разборки этих узлов при ремонте увеличивает их срок эксплуатации, приносит огромную экономию средств и повышает производительность ремонта подвижного состава. Это обуславливает его нынешнее применение при контроле колёсных пар.
Список используемых источников
1 Лобанов А.Н. Дефектоскопирование деталей и узлов вагонных конструкций – М.: УМК МПС РФ 1999. – 72 с.
2 Мойкин Д.А. Неразрушающий контроль в вагонном хозяйстве – СПб: ПГУПС, 2001. – 87 с.
3 Душина Ж.В. Физические основы ультразвуковой дефектоскопии и технология ультразвукового контроля деталей подвижного состава – М.: 2000.– 102с.
4 Ильин В.А. Дефектоскопия деталей подвижного состава железных дорог и метрополитенов – М.: Транспорт, 1983. – 315 с.
5 Левыкин Ф.В. Дефектоскопия деталей локомотивов и вагонов – М.: Транспорт, 1974. – 240 с.
Страницы: 1, 2
