Методы обнаружения скрытых дефектов деталей автомобиля

Методы обнаружения  скрытых дефектов деталей автомобиля

Виды и методы неразрушающего контроля. Визуальный контроль позволяет определить видимые нарушения целостности детали. Визуально-оптический контроль обладает рядом очевидных преимуществ перед визуальным контролем. Гибкая волоконная оптика с манипулятором позволяет осмотреть значительно большие зоны, недоступные для открытого обзора. Однако многие опасные дефекты, проявляющиеся в процессе эксплуатации, визуально-оптическими методами в большинстве своем не обнаруживаются. К таким дефектам относятся в первую очередь усталостные трещины небольших размеров, коррозионные поражения, структурные превращения материала, связанные с процессами естественного и искусственного старения и т. д. В этих случаях используются физические методы неразрушающего контроля (НК). В настоящее время известны следующие основные виды неразрушающего контроля: акустический, магнитный, радиационный, капиллярный и вихретоковый. Их краткая характеристика приведена в табл. 2.3. Каждый из видов неразрушающего контроля имеет несколько разновидностей. Так, среди акустических методов можно выделить группу ультразвуковых методов, импедансный, свободных колебаний, велосимметрический и т. д. Капиллярный метод подразделяется на цветной и люминесцентный, радиационный метод — на рентгено - и гамма-методы. Общей особенностью методов неразрушающего контроля является то, что непосредственно измеряемыми этими методами являются физические параметры такие, как электропроводность, поглощение рентгеновских лучей, характер отражения и поглощения рентгеновских лучей, характер отражения и поглощения ультразвуковых колебаний в исследуемых изделиях и т. д. По изменению значений этих параметров в ряде случаев можно судить об изменении свойств материала, имеющих весьма важное значение для эксплуатационной надежности изделий. Так, резкое изменение магнитного потока на поверхности намагниченной стальной детали свидетельствует о наличии в данном месте трещины; появление дополнительного отражения ультразвуковых колебаний при прозвучивании детали сигнализирует о нарушении однородности материала(например, расслоений, трещин и др.); по изменению электропроводности материала часто можно судить и об изменении его прочностных свойств и т. п. Не во всех случаях можно дать точную количественную оценку обнаруженного дефекта, так как связь между физическими параметрами и параметрами, подлежащими определению в процессе контроля (например, размер трещины, степень понижения прочностных свойств и др.), как правило, не бывает однозначной, а имеет статистический характер с различной степенью корреляции. Поэтому физические методы неразрушающего контроля в большинстве случаев являются скорее качественными и реже — количественными. Различные методы неразрушающего контроля не заменяют, а лишь дополняют друг друга. Каждый из них имеет свою, характерную для данного метода, область применения. Одни методы дают возможность обнаруживать мелкие поверхностные дефекты типа трещин, но непригодны для обнаружения внутренних дефектов, другие удобны для обнаружения коррозионных поражений и т. д. Поэтому в некоторых случаях, особенно для контроля наиболее ответственных участков деталей бывает целесообразно применять несколько разных методов, что обеспечивает более полную проверку качества соответствующих деталей. Необходимо иметь в виду, что возможность использования методов неразрушающего контроля зависит от выполнения ряда требований. Одним из основных требований является обеспечение свободного доступа к контролируемому участку поверхности: При оценке эффективности использования того или иного метода контроля важнейшим параметром является чувствительность, которая оценивается размерами минимальных, надежно обнаруживаемых данным методом дефектов. Необходимо учитывать, что физические методы являются чувствительными не только к дефектам, подлежащим обнаружению, но и к различным, так называемым мешающим факторам, т. е. таким параметрам контролируемых деталей, изменения которых даже в допустимых техническими условиями пределах оказывают заметное влияние на результаты контроля физическими методами. Так, при контроле ультразвуковым методом отражение ультразвукового луча может быть не только от нарушений сплошности, но и от неоднородности структуры, на- пример, крупных зерен; допускаемые включения ("аустенитная полосчатость") могут вызывать такую же картину осаждения магнитного порошка при магнитной дефектоскопии, как и поверхностные трещины и т. д. Поэтому повышать чувствительность в результате повышения коэффициента усиления приборов или использования ужесточенных режимов контроля, например, за счет применения более проникающих жидкостей при капиллярной дефектоскопии следует не беспредельно, а лишь до тех пор, пока сигналы от дефектов — "полезные" сигналы — можно надежно отличить от сигналов, вызываемых мешающими факторами. Далеко не всегда необходимо пользоваться максимальной чувствительностью, которую может обеспечить данный метод с использованием конкретной аппаратуры. Чувствительность необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы могли быть надежно выявлены лишь те дефекты материала, которые и являются дефектами изделия, т. е. делают данное изделие (деталь) непригодным для эксплуатации (что должно быть оговорено в соответствующей нормативно-технической документации). Один и тот же дефект материала в одних случаях может считаться допустимым, в других является основанием для браковки деталей, так как по условиям эксплуатации деталь с таким дефектом становится ненадежной. Таким образом, говоря о чувствительности метода, следует различить максимальную и реально устанавливаемую чувствительность. Максимальная чувствительность метода оценивается размерами минимального дефекта, который может быть .надежно, с заметным превышением "полезного" сигнала над сигналом от мешающих факторов (шумов) выявлен в деталях данного типа, в конкретных условиях контроля, при использовании определенной аппаратуры. Реально устанавливаемая чувствительность или чувствительность метода оценивается минимальными размерами 'дефектов (или их аналогов на специальных образцах), которые должны бытъ надежно с заданной степенью вероятности (например, 95 %) обнаружены в соответствии с нормативными документами на конкретную деталь конкретными методами и аппаратурой. Часто, когда речь идет об особо нагруженных ответственных деталях, применяют выражение "никакие дефекты не допускаются". Это означает, что для контроля таких деталей должна устанавливаться чувствительность, соответствующая максимальной чувствительности данного метода и не должны пропускаться никакие достаточно надежно обнаруженные дефекты. Максимальная чувствительность одного и того же метода может существенно меняться в зависимости от конкретных условий контроля. Очевидно, что в условиях эксплуатации эта чувствительность как правило, меньше, чем в лабораторных условиях, когда используется стационарная аппаратура и для контро  

Ресурсные отказы.

Средний ресурс представляет собой среднюю наработку объекта  от начала эксплуатации или ее возобновления  после предупредительного ремонта  до наступления предельного состояния. В эксплуатации весьма важно так  подобрать параметры объекта  по мощности, стратегии технического обслуживания и ремонта, режимов  работы, чтобы срок службы и срок срабатывания ресурса совпадали. Опыт эксплуатации объектов массового производства (трансформаторов, выключателей, разъединителей, автоматов и т.п.) показывает, что  как наработка на отказ, так и  наработка между отказами имеют  значительный статистический разброс. Аналогичный разброс имеют также  ресурс и срок службы. Этот разброс  зависит от технологической культуры и дисциплины, а также достигнутого уровня технологии, как изготовления объектов, так и их эксплуатации (использования по назначению, технического обслуживания, ремонта). Разброс наработки до первого отказа, ресурса и срока службы можно уменьшить при увеличении их значения вышеназванными способами.

Поскольку средний и капитальный  ремонты позволяют частично или  полностью восстановить ресурс, то отсчет наработки при исчислении ресурса возобновляют по окончании  такого ремонта, различая в связи  с этим доремонтный, межремонтный, послеремонтный и полный (до списания) ресурс. Встречающийся достаточно часто термин "технический ресурс" представляет собой запас возможной наработки объекта. Полный ресурс отсчитывают от начала эксплуатации объекта до его перехода в предельное состояние, соответствующее окончательному прекращению эксплуатации.

Аналогичным образом выделяют и виды срока службы. Соотношение  значений ресурса и срока службы зависит от интенсивности использования  объекта. Полный срок службы, как правило, включает продолжительность всех видов  ремонта, то есть учитывается календарный  срок.

Для невосстанавливаемого объекта  ресурс представляет собой среднюю  продолжительность работы до отказа или до наступления предельного  состояния. Практически эта величина совпадает со средней наработкой до отказа Т₁.

Используется также такой  показатель долговечности, как гамма-процентный ресурс, представляющий наработку, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью (численно равной заданной величине g в процентах).