ого боку обсяг поставки колісних пар на вагонно - колісні майстерні ВКМ постійно зростає. Це негативно позначається на якості проведеного контролю. Одним з виходів з ситуації, що склалася є застосування нових фізичних явищ при НК коліс, розробка більш досконалих методів НК, впровадження автоматизованих установок, які знижують впливу людського фактора, спрощуючи роботу оператора.
При розробці нових методів і технічних засобів проведення НК перед розробником ставиться завдання не тільки отримання достовірної інформації про місце розташування та типі дефекту, але й скорочення часу контролю, поліпшення і полегшення роботи оператора.
В даний час до найбільш поширеного методу НК середній частині осі для виявлення поверхневих і підповерхневих дефектів відноситься магнітопорошковий метод контролю (МПК).
Даним методом виявляються найбільш небезпечні дефекти, схильні до розвитку. Він дозволяє візуально зафіксувати наявність дефекту, розкривши якого порядку одного мікрометра.
Метою даного дипломного проекту є розробка автоматизованої системи магнітопорошкового контролю осі колісної пари вагон.
Основними вимогами до проектованої установці є забезпечення автоматизованого контролю осі, мінімізація витрачається часу. При дотриманні вихідних вимог дана установка повинна бути економічно доцільна.
1 Фізичні основи магнітного неруйнівного контролю
. 1 Фізична сутність магнітної дефектоскопії
магнітний дефектоскопія колісний вагон
Візьмемо бездефектний зразок феромагнетика з однорідними магнітними властивостями і магнітною проникністю ?1 і помістимо його в поздовжнє рівномірно розподілене магнітне поле Н0 (малюнок 1.1). Феромагнетик намагнітиться і у відповідності зі своєю кривої намагнічування придбає магнітну індукцію В0, лінії якої розподіляються рівномірно всередині зразка і не виходять за його поверхню [1]. Це пояснюється тим, що зовнішнє середовище (повітря) має магнітну проникність ?0, значно меншу магнітної проникності ?1 феромагнетика, і, отже, значно більша магнітне опір Rm.
Малюнок 1.1 - феромагнетика в рівномірному магнітному полі:
а - бездефектний зразок; б - крива намагнічування
Якщо в таке ж магнітне поле помістити такий же зразок феромагнетика, але з поверхневою тріщиною (наприклад, прямокутного профілю в поперечному перерізі), орієнтованої перпендикулярно напрямку поля В0, то відбудеться перерозподіл магнітного потоку Ф як у межах профілю тріщини, так і в навколишньому її зоні (малюнок 1.2).
Малюнок 1.2 - Топографія магнітного поля поблизу дефекту
У частині перерізу зразка, перерваного тріщиною, через більш високого магнітного опору в її повітряної порожнини щільність ліній істотно знизиться. Це призведе до того, що частина ліній індукції, розташованих нижче основи тріщини, ущільниться, якщо, звичайно, зразок не намагнічений до насичення і може ще «поглинути» певну кількість магнітних ліній. Значно менша частина ліній піде через повітряний зазор - порожнина тріщини. Залишилося частина магнітних ліній неминуче подолає тріщину зовні по повітрю, магнітне поле як би «вивалюється» за поверхню зразка. Тут кожен вихід і вхід ліній поля формує магнітні полюси. Це відповідає уявленням магнитостатики, коли кожен кінець лінії магнітної індукції, де вона зустрічає повітряне середовище з проникністю ?0 lt; lt; ? 1 (малюнок 1.3), можна розглядати як позитивний «магнітний заряд» (північний полюс N), а кожне її початок - як «негативний» (південний полюс S) (рисунок 1.3).
Таке явище в магнитостатики називають магнітною поляризацією стінок дефекту і в прилеглій до них навколишній зоні його поверхні. Кожен позитивний заряд створює магнітне поле, спрямоване з нього як з центру. При цьому магнітні лінії поля, виходячи за межі зразка, знову входять в нього, замикаючись з негативними магнітними зарядами. У результаті над поверхнею в зоні тріщини формується сумарне поле розсіювання Нд - магнітних зарядів, яке спрямоване в бік зовнішнього що намагнічує поле Н0, забезпечуючи його місцеву концентрацію. У цьому випадку говорять, що поле стає неоднорідним. Сумарне поле Нд називають магнітним полем розсіювання дефекту або полем дефекту. Магнітне поле розсіювання дефекту - це локальне магнітне поле, що виникає в зоні дефекту внаслідок поляризації його меж (ГОСТ 24450).
Малюнок 1.3 - Модель магнітного поля розсіювання над поверхневим дефектом
Формуванню цього поля сприяє також те, що тріщини в місці виходу на поверхню часто мають «рвані» загострені краю, відстань між якими може становити десятки і сотні мікрометрів, які граю...
