Разработка магнитопорошкового метода неразрушающего контроля надрессорной балки тележки КВЗ-ЦНИИ

Таблица 4 – Технические характеристики ПМД–70

Напряженность магнитного поля электромагнита	А/м	0...16000
Напряженность магнитного поля соленоида	А/м	0...16000
Амплитуда тока в импульсе	А	1000
Питание: от сети переменного тока частотой 50 Hz   от аккумуляторной батареи	V   V	220   24
Потребляемая мощность	W	250
Габаритные размеры	мм	660х500х260
Масса: дефектоскопа   принадлежностей	кг   кг	48   30
Температура окружающего воздуха	°С	-30...+50

Выбор магнитного порошка

Для проведения магнитопорошкового неразрушающего контроля надрессорной балки тележки будем использовать магнитный индикатор КМС «ДИАГМА» 1200, представляющий собой магнитную суспензию (взвесь магнитных частиц в дисперсной среде – жидкости).

Магнитную суспензию наносят путем полива слабой струей, не смывающей осевшие над дефектами магнитные частицы. При этом необходимо обеспечить небольшой наклон контролируемой поверхности для равномерного стекания суспензии. Перед нанесением суспензии ее тщательно перемешивают лопаткой из немагнитного материала, так чтобы она равномерно распределилась по всему объему дисперсионной среды.

  Таблица 5 – Характеристика магнитного индикатора КМС «ДИАГМА» 1200

Наименование	Цвет	Способ  нанесения	Назначение	Состав  суспензии
КМС «ДИАГМА»1200	Красно-коричневый	Мокрый (вода)	Контроль  деталей с темной поверхностью любой шероховатости	(30+5) г/л

 

6 Порядок магнитопорошкового контроля

1. Дефектоскопист очищает поверхности надрессорной балки от загрязнений не удаленных при машинной мойке с помощью ветоши.

2.Перед проведением контроля  дефектоскопист проводит визуальный  осмотр надрессорной балки, при этом выявляет наличие дефектов: трещин, рисок, задиров, забоин, коррозионных повреждений и других дефектов при необходимости с применением лупы  увеличением не менее 4^х ГОСТ 25706–83. При обнаружении недопустимых дефектов согласно карте дефектации  деталь бракуется, и магнитопорошковый контроль ее не производится.

3. Риски, задиры, забоины  глубиной до 0,2 мм дефектоскопист  устраняет зачисткой  шлифовальной  машинкой с плавным переходом  к основному металлу.

4. Магнитопорошковый  контроль надрессорной балки проводится дефектоскопистом в сборочном цеху с использованием дефектоскопа ПМД–70. Устанавливается специальная подставка под надрессорную балку на слесарном столе.

Дефектоскопист намагничивает  деталь, располагая блоки дефектоскопа над деталью на расстоянии 5…10 см так, что бы продольные оси блоков составляли с поверхностью детали угол примерно 45 градусов. Далее не меняя угла наклона блоков ,устанавливаем блоки на деталь. После намагничивания намагничивающее устройство снимается.

На поверхность детали наноситься порошок с помощью  пульверизатора, тонким слоем зигзагообразно вдоль детали с шагом не более 10 мм. Сам распылитель располагают на расстоянии 30–50мм от поверхности. На места, оказавшиеся без порошка, следует досыпать порошок дополнительно.

5. Осмотр поверхности и расшифровка индикаторного рисунка

Состояние контролируемой поверхности оценивают по наличию  над дефектом валика (скопления) магнитного порошка в виде индикаторного рисунка, видимого невооружённым глазом или с помощью лупы 4^х (ГОСТ 25706-83). Чёткий нерасплывающийся рисунок, воспроизводимый при каждом повторном нанесении магнитного порошка на контролируемую поверхность намагниченной детали, свидетельствует о наличии поверхностного дефекта. Расплывшийся (размытый) рисунок свидетельствует о наличии подповерхностного дефекта.

Характер индикаторного рисунка во многом зависит от параметров трещин (дефектов), а именно: глубины, ширины раскрытия и длины. Так, например, при осмотре надрессорной балки особое внимание следует уделять отдельным поперечным скоплениям порошка в виде четких линий, имеющих длину 3 мм и более. Подобные скопления порошка свидетельствуют о наличии поперечных усталостных трещин в начальной стадии развития. В сомнительных случаях при нечетком индикаторном рисунке необходимо производить повторный контроль. Если же и при повторном контроле индикаторный рисунок получается нечетким, то деталь полностью размагничивают и процесс контроля выполняют заново.

При проведении контроля магнитопорошковым методом имеющиеся  в деталях характерные дефекты  выявляются по следующим признакам:

•   закалочные трещины – по цепочкам частичек порошка, которые имеют вид плотных извилистых хорошо различимых рельефных линий. Эти трещины выявляются обычно очень хорошо, так как стали, из которых изготавливают закаливаемые детали, имеют большую коэрцитивную силу и значительную остаточную индукцию;
•   шлифовочные трещины – по наличию на поверхности детали тонких чётких линий, представляющих собой сетку или короткие чёрточки, направление которых перпендикулярно направлению шлифования;

•   надрывы – по своеобразным скобочкам, разбросанным по всей поверхности или большей её части. После удаления порошка надрывы можно увидеть с помощью лупы;
•   усталостные трещины – по резко очерченным плотным, чётким линиям или «жилкам», расположенным большей частью в местах концентрации напряжений;
•   термические трещины – по таким же признакам, как и шлифовочные, однако, встречаются они на поверхностях трения;
•   волосовины – по наличию на поверхности детали прямых линий различной длины, расположенных вдоль волокон;
•   закаты – по извилистым линиям, расположенным по краям детали или по линиям, имеющим криволинейный незамкнутый контур и расположенным в средней части детали.

Осаждение магнитного порошка  с образованием индикаторного рисунка  на контролируемой поверхности детали не всегда свидетельствует о наличии дефекта. Иногда магнитный порошок скапливается над ложным дефектом, причиной чего обычно является магнитная неоднородность металла. Это явление встречается в металлах вследствие:

–  структурной неоднородности металла на границе двух участков детали, один из которых упрочнён накаткой, смят сильным ударом или подвергнут какой-либо другой местной деформации;

– концентрации остаточных внутренних напряжений;

– резкого изменения (уменьшения) поперечного сечения детали;

– грубой обработки поверхности и др.

Что бы отличить ложные дефекты  от действительных поверхностных дефектов, можно применить какой либо другой метод неразрушающего контроля в качестве контрольного метода, например капиллярный.

6. Перевернуть детали на другую сторону и повторить контроль согласно выше описанным пунктам.

7. После проведения  контроля произвести  размагничивание  деталей. Протереть поверхность подвески ветошью для удаления остатков магнитного порошка.

Выбраковку деталей  по результатам контроля должен производить опытный контролёр, хорошо знающий типичные признаки наиболее характерных дефектов. В сомнительных случаях проводят многократный контроль с изменением режимов и способов намагничивания и контроля.

 
7. Описание мероприятий  по охране труда и

противопожарной безопасности

 

При производстве работ  при магнитопорошковом контроле надрессорной балки должны соблюдаться требования следующих инструкций по охране труда:

1. Общие требования безопасности к проведению магнитопорошкового контроля - по ГОСТ 12.3.002–75.

2. К проведению магнитопорошкового контроля допускаются дефектоскописты, прошедшие аттестацию в установленном порядке, а также обучение и инструктаж по ГОСТ 12.0.004–90.
3. Участок магнитопорошкового контроля массивных и крупногабаритных объектов должен быть оборудован подъемно-транспортными механизмами и поворотными стендами по ГОСТ12.3.020–80.
4. Конструкция производственного оборудования должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.049–80 и ГОСТ 12.2.003–91.
5. Расположение и организация рабочих мест на участке, оснащение их приспособлениями, необходимыми для безопасного выполнения технологических операций, должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.032–78, ГОСТ 12.2.061–81 и ГОСТ 12.2.062–81.
6. Требования к содержанию вредных веществ, температуре, влажности, подвижности воздуха в рабочей зоне – по ГОСТ 12.1.005–88 и ГОСТ 12.1.007–76, требования к вентиляционным системам – по ГОСТ 12.4.021–75.
7. Требования к коэффициенту естественной освещенности (КЕО) и освещенности рабочей зоны, пульсации светового потока, яркости и контрасту– по СНиП II–4–79, утвержденным Госстроем СССР.
8. Требования электробезопасности – по ГОСТ 12.2.007.0–75, ГОСТ 12.1.019–79, «Правилам устройства электроустановок потребителей» и «Правилам технической эксплуатации электроустановок и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденным Госэнергонадзором.
9. Защитное заземление или зануление дефектоскопов – по ГОСТ 12.1.030–81.
10. При размещении, хранении, транспортировании и использовании дефектоскопических и вспомогательных материалов, отходов производства и объектов, прошедших контроль, следует соблюдать требования к защите от пожаров по ГОСТ 12.1.004–91.
11. Индивидуальные средства защиты должны соответствовать ТУ 17–08–249–86 и ГОСТ 12.4.068–79.
12. При циркулярном намагничивании путем пропускания тока через изделие или проводник, помещенный в сквозное отверстие объекта, следует: включать и выключать электрический ток только при надежном электрическом контакте электродов с объектом контроля; применять защитные щитки по ГОСТ 12.4.023–84 для защиты лица от возможного попадания мелких частиц расплавленного свинца.
13. Требования к защите от вредного воздействия постоянных магнитных полей соответствуют «Предельно допустимым уровням воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами» № 1742–77, утвержденным Минздравом СССР.
14. Органы управления магнитопорошковых дефектоскопов, создающих постоянные магнитные поля напряженностью более 80 А/см, должны быть вынесены за пределы зоны действия этих полей.
15. При контроле способом приложенного поля с циркулярным намагничиванием не допускается применять керосиновую или керосино-масляную суспензию.

16.  Для приготовления суспензий не допускается использовать керосин температурной вспышки ниже 30°С.
17. Наносить магнитный порошок способом воздушной u1074 взвеси следует в камерах с отсасывающими вентиляционными устройствами.
18. Требования к защите от ультрафиолетового излучения соответствуют «Гигиеническим требованиям к конструированию и эксплуатации установок с искусственными источниками УФ-излучения для люминесцентного контроля качества промышленных изделий, № 1854, утвержденным Минздравом СССР.
19. При осмотре контролируемой поверхности в УФ–излучении, в случае отсутствия в аппарате встроенных устройств, обеспечивающих защиту глаз оператора от вредного воздействия УФ–лучей, следует применять защитные очки по ГОСТ 12.4.013–85 со стеклами ЖС–4 по ГОСТ 9411–91 толщиной не менее 2 мм.
20. Отходы производства в виде отработанных дефектоскопических материалов подлежат утилизации, регенерации, удалению в установленные сборники или уничтожению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

 

В данном курсовом проекте был проанализирован  режим нагружения  надрессорной балки, на основании чего можно сделать заключение о её возможных дефектах и местах их возникновения.

На основании приведенного анализа была разработана методика проведения  магнитопорошкового контроля для надрессорной балки, а также описаны требования безопасности, предъявляемые при проведении контроля.

Результатом выполнения курсовой работы является разработка методики магнитопорошкового контроля надрессорной балки, включая расчет параметров намагничивающего устройства (соленоида), который может быть использован для намагничивания любой детали несложной формы. 

 
Список литературы

 

1. И.Ф. Пастухов, В.В. Пигунов, Р.О. Кошкалда – Конструкция  вагонов. Издательство Маршрут – М. 2004

2. Криворудченко В.Ф., Ахмеджанов Р.А. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов подвижного состава железнодорожного транспорта. : Учебное пособие для вузов ж.–д. транспорта / Под ред. В. Ф. Криворудченко.– М.: Маршрут, 2005.– 436 с.
3. к. т. н, доц. О.А. Дробышева, к. т. н, доц. Ю.Ф. Макаров

Конструкционные стали и сплавы справочный материал для самостоятельной работы студентов по курсу «Материаловедения» ИВАНОВО – 2000