Подготовка дефектоскопа и отраслевого стандартного образца

Подготовка намагничивающих устройств и систем

ТЕХНОЛОГИЯ ФЕРРОЗОНДОВОГО КОНТРОЛЯ

12.1 Подготовка оборудования

Для контроля деталей подвижного состава используют дефектоскопные феррозондовые установки ДФ-103, ДФ-105, ДФ-201, ДФ-205 (см. пункт 13.3), в состав которых входят различные намагничивающие устройства, дефектоскопы-градиентометры, отраслевые стандартные образцы и зарядные станции.

В начале смены проводят внешний осмотр и проверку на работоспособность электромагнитных и приставных намагничивающих устройств и систем:

— при осмотре приставных намагничивающих устройств и систем проверяют отсутствие коррозии, надежность крепления гибкого магнитопровода, цанговых зажимов, целостность кожаных чехлов.

— при осмотре стационарных электромагнитных намагничивающих устройств проверяют наличие и качество заземления, целостность кабеля, соединяющего устройство с блоком питания, элементы пневмосистемы.

— при проверке работоспособности электромагнитных намагничивающих устройств включают источник питания и проверяют по встроенному амперметру соответствие тока электромагнитов паспортному значению. Если ток не соответствует норме, намагничивающее устройство неработоспособно.

Не реже одного раза в три месяца проводят измерение напряженности магнитного поля, создаваемого намагничивающим устройством на поверхности контролируемых деталей.

При подготовке выполняют следующие операции:

— проводят внешний осмотр стандартного образца;

— включают питание дефектоскопа;

— проверяют напряжение аккумуляторной батареи дефектоскопа;

— устанавливают состояние дефектоскопа обнаружение дефектов и измерение градиента (при необходимости);

— располагают ФП-градиентометр над дефектом стандартного образца, так чтобы его нормальная ось была перпендикулярна поверхности образца, а продольная — параллельна силовым линиям магнитного поля. На рисунке 48 ФП показан в стороне от дефекта, его еще нужно переместить в направлении оси x, так чтобы центр основания расположился точно над дефектом. Устанавливают минимальную чувствительность (максимальный порог) дефектоскопа. Индикаторы дефектов не должны срабатывать. Устанавливают максимальную чувствительность (минимальный порог) дефектоскопа. Индикаторы дефектов должны срабатывать. Если это не так, дефектоскоп неработоспособен;

— перемещая ФП над дефектом, фиксируют его в положении, при котором наблюдается максимальное значение градиента. Это значение не должно отличаться более, чем на 15 % от того, что записано в паспорте на стандартный образец. Если отличие больше, необходимо воспользоваться резервным дефектоскопом;

— повторяют операции по измерению с резервным дефектоскопом, как описано выше. Измеренное значение не должно отличаться более, чем на 15 % от того, что записано в паспорте на стандартный образец. Если отличие больше, оба дефектоскопа или стандартный образец неработоспособны.

При настройке дефектоскопов ДФ-103, ДФ-105, ДФ-201.1:

— включают питание дефектоскопа;

— перемещая ФП над дефектом стандартного образца, фиксируют его в положении, при котором наблюдается максимальное значение градиента;

— изменяя чувствительность дефектоскопа от минимальной к максимальной (или порог от максимального к минимальному), устанавливают значение чувствительности (порога), при котором начинают срабатывать индикаторы дефектов.

Приборы Ф-205.03, Ф-205.30 можно настроить вручную или автоматически по сигналу дефекта.

Рисунок 48 — Ориентация осей ФП на поверхности стандартного образца

При настройке порога вручную

— включают питание прибора;

— устанавливают состояние ФИКС.;

— перемещая ФП над дефектом стандартного образца, фиксируют его в положении, при котором наблюдается максимальное значение градиента;

— изменяя порог от максимального к минимальному, устанавливают значение порога, при котором начинают срабатывать индикаторы дефектов.

При настройке порога по сигналу дефекта:

— устанавливают одно из состояний ФИКС., обнаружение дефектов и измерение градиента или УПР.;

— устанавливают ФП на поверхность стандартного образца в стороне от дефекта, как это показано на рисунке 4.1;

— нажимают кнопку КАЛИБР. и проводят два — три раза ФП по поверхности образца над дефектом и снова нажимают кнопку КАЛИБР..

Особенности настройки и работы с прибором Ф-205.03 показаны в приложении В.

12.2 Подготовка деталей к контролю

Подготовку деталей к контролю рассмотрим на примере тележки модели 18‑100.

Поступившую в ремонт тележку проверяют на соответствие сроков службы деталей и при положительном результате разбирают на раму тележки и колесные пары. Колесные пары направляют в вагоноколесные мастерские на ремонт в соответствии с действующей нормативно-технологической документацией. Перед визуальным осмотром контролируемых деталей рама тележки проходит операцию мойки и очистки от загрязнений. Визуальному осмотру подвергаются все поверхности боковой рамы и надрессорной балки. С помощью шаблонов проверяют нормированные геометрические размеры. Выявленные повреждения отмечают мелом. Детали, имеющие повреждения не подлежащие ремонту, бракуют. Прочие детали поступают на электромагнитное намагничивающее устройство дефектоскопной феррозондовой установки.

В зависимости от применяемой технологии намагничивание может осуществляться в составе рамы тележки или подетально.

После намагничивания боковых рам и надрессорной балки в составе рамы тележки все доступные зоны контроля дефектоскопируют непосредственно на электромагнитном намагничивающем устройстве в замкнутой магнитной цепи, а недоступные зоны — после разборки тележки на отдельные детали, без их дополнительного намагничивания. Отдельные детали контролируют на любой ремонтной позиции.

Если тележка перед контролем разбирается полностью, то намагничивание и контроль производят подетально: на намагничивающем устройстве боковой рамы МСН 32 и на намагничивающем устройстве надрессорной балки МСН 31 в замкнутой магнитной цепи.

Боковая рама намагничивается двумя электромагнитами (см. рисунок 45 а). Каждый из электромагнитов намагничивает буксовый проем, вертикальный пояс рессорного проема с прилегающими углами, наклонный пояс и зону технологического отверстия. Надрессорная балка намагничивается одним электромагнитом (см. рисунок 45 б). Распределение магнитного потока в надрессорной балке представлено на рисунке 45 б.

Феррозондовый контроль выполняют только в отдельных зонах деталей, где чаще всего образуются дефекты.

Конструкция намагничивающих устройств разработана таким образом, чтобы все зоны, подлежащие феррозондовому контролю, намагничивались до необходимого уровня, а силовые линии магнитного поля в зонах контроля должны быть перпендикулярны плоскости вероятного развития эксплуатационных дефектов.

12.3 Сканирование и обнаружение дефектов

Феррозондовый преобразователь устанавливают на поверхность детали в зоне контроля и плавно перемещают так, чтобы его нормальная ось была перпендикулярна контролируемой поверхности, а продольная — параллельна силовым линиям магнитного поля. Сканирование осуществляют без перекосов, наклонов и отрывов преобразователя от поверхности детали. Шаг сканирования 5—15 мм. Скорость сканирования не должна превышать 8 см/с.

При срабатывании индикаторов дефекта дефектоскопа выполняют следующие операции:

— проводят преобразователем по месту появления сигнала;

— находят точку поверхности, соответствующую максимуму показаний стрелочного или цифрового индикатора, и отмечают ее мелом;

— выполняют преобразователем параллельные перемещения с шагом 5 мм слева и справа (выше и ниже) от отметки, фиксируя мелом точки поверхности, соответствующие максимумам показаний индикатора. Параллельные перемещения проводят до прекращения срабатывания индикаторов дефекта.

Если отметки образуют линию, осматривают отмеченный участок, чтобы убедиться в наличии трещины. Если трещина визуально не обнаруживается, выполняют следующие операции:

— зачищают отмеченный участок металлической щеткой;

— осматривают зачищенный участок с помощью лупы и переносной лампы.

Если после зачистки щеткой трещина не обнаруживается, выполняют следующие операции:

— зачищают отмеченный участок ручной шлифовальной машинкой до удаления литейных неровностей;

— сканируют зачищенный участок феррозондовым преобразователем.

При исчезновении сигнала индикаторов дефект исключают из рассмотрения.

Если индикаторы дефектоскопа продолжают срабатывать, оценивают направление и протяженность обнаруженного дефекта, чтобы сравнить с критериями браковки детали.

Следует исключать из рассмотрения сигналы индикаторов дефектоскопа:

— не подтверждающиеся при параллельных проходах ФП;

— вызванные неоднородностью магнитного поля, обусловленной конструкцией детали (острые кромки, выступы, ступенчатое сечение и т.д.);

— в зоне магнитного пятна (на участках размещения полюсов магнитов);

— появляющиеся при пересечении границы зоны наклепа («выработки»).

Кратко сформулируем основные правила, выполнение которых повышает достоверность контроля:

— при сканировании продольная ось ФП должна быть параллельна силовым линиям магнитного поля, а нормальная — перпендикулярна контролируемой поверхности детали;

— шаг сканирования (расстояние между линиями, по которым перемещают ФП) определяется протяженностью возможного дефекта и размерами основания ФП. Обычно шаг выбирается в пределах 5—15 мм;

— дефект (трещина) имеет протяженность, поэтому при параллельных проходах по срабатыванию индикаторов дефекта можно оценить направление развития и длину трещины. Если при параллельных проходах срабатываний индикаторов не происходит, трещина отсутствует;

— вблизи полюсов магнитов возникают неконтролируемые зоны протяженностью 100—150 мм;

— феррозондовый контроль следует выполнять до ремонта деталей сваркой (наплавкой). Если возникает необходимость контроля после сварки (наплавки), деталь следует охладить и вновь намагнитить перед контролем.

12.4 Контроль боковой рамы

Контроль боковой рамы заключается в сканировании с помощью ФП следующих зон:

— наружного и внутреннего угла буксового проема (шаг 5—8 мм);

— кромки, полки и ребра усиления верхнего пояса над буксовыми проемами;

— наклонного пояса с обеих сторон боковой рамы (шаг 5—8 мм);

— кромок технологических отверстий.

С помощью рисунка 49 рассмотрим, какие из возможных эксплуатационных дефектов мы сможем выявить?

Боковая рама намагничена с помощью устройства МСН 10 так, что силовые линии магнитного поля проходят перпендикулярно плоскостям, в которых расположены дефекты с номерами 1, 3, 4, 6, 7, 8. Обратите внимание, силовые линии проходят и по ребру усиления перпендикулярно дефекту с номером 2. Поэтому при контроле ребра усиления продольная ось ФП должна быть параллельна граням кромки ребра.

Дефект с номером 5 может быть расположен так, что силовые линии его не пересекают. Именно поэтому, после разборки тележки на отдельные детали, боковую раму намагничивают вновь с помощью приставного намагничивающего устройства МСН 14, как это было показано на рисунке 2.2, и контролируют кромки ближнего к буксовому проему угла технологического отверстия (пример из РД 07.17-99).

Участки боковой рамы, недоступные для контроля в составе рамы тележки, контролируют после разборки тележки (в открытой магнитной цепи):

— верхние и нижние углы рессорного проема (шаг 5—15 мм);

— кромки ребер усиления рессорного проема.

Рисунок 49 Направление силовых линий и расположение эксплуатационных дефектов боковой рамы

Следует заметить, что иногда намагниченность в зоне наружного угла буксового проема боковой рамы слишком велика и контроль затруднен из-за наличия ложных сигналов индикаторов дефектоскопа. Это объясняется тем, что при движении поезда на электровозной тяге происходит спонтанное (самопроизвольное) намагничивание деталей тележки и автосцепного устройства. В режиме тяговых токов и при рекуперативном торможении часть тока замыкается на рельсы не через колёса электровоза, а через колёса ближайших к локомотиву вагонов. Ток проходит через детали автосцепного устройства и тележки вагонов и намагничивает их. Но при движении поезда возникают вибрации узлов и деталей подвижного состава, что приводит к размагничиванию деталей. Процессы намагничивания и размагничивания при движении поезда происходят непрерывно, поэтому величина намагниченности деталей подвижного состава, поступающих на ремонт, непредсказуемая.

В случае появления ложных сигналов индикаторов в наружном углу буксового проема рекомендуется с помощью соответствующего тумблера блока питания намагничивающего устройства МСН 10 отвести полюсные замыкатели на 15—20 сек. и вновь подвести их (замкнуть магнитную цепь). Повторить сканирование наружного угла буксового проёма.

12.5 Контроль надрессорной балки

При контроле надрессорных балок в составе рамы тележки выполняют сканирование следующих зон:

— верхнего пояса (шаг 5—15 мм);

— кромок технологических отверстий;

— опорной поверхности подпятника: радиально и по окружностям (шаг 5—8 мм);

— кромок наружного и внутреннего буртов подпятника;

— галтельного перехода от наружного бурта подпятника к верхнему поясу: радиально (шаг 5—8 мм) и по окружности;

— переходов от верхнего пояса балки к опорам скользунов;

— боковых стенок (шаг 5—15 мм);

— нижнего пояса (шаг 5—8 мм);

На рисунке 50 изображены силовые линии магнитного поля и эксплуатационные дефекты надрессорной балки. Дефекты с номерами 1 — 10 надежно выявляются при контроле в составе рамы тележки. Дефекты 11 на наклонных плоскостях следует выявлять после разборки тележки.

Дефектоскопирование нижнего пояса надрессорной балки рекомендуется проводить в замкнутой магнитной цепи на намагничивающем устройстве МСН 10. Если доступ к нижнему поясу балки затруднен, допускается контролировать эту зону на любой технологической позиции ремонта, в том числе и на кантователе, после намагничивания и разборки тележки, т.е. в открытой магнитной цепи.

Рисунок 50 Направление силовых линий и расположение эксплуатационных дефектов надрессорной балки

12.6 Контроль деталей автосцепного устройства

Автосцепное устройство состоит из деталей сложной формы. Для выявления возможных дефектов детали приходится намагничивать по различным направлениям с помощью приставных намагничивающих устройств и систем.

Дата добавления: 2014-12-16