126320 (Характеристика и устройство ультразвукового дефектоскопа УД2-12)

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Характеристика и устройство ультразвукового дефектоскопа УД2-12

2. Основные неисправности колесных пар

3. Технология ультразвукового контроля осей колесных пар вагонов

4. Механизация и автоматизация при дефектоскопии

5. Организация рабочего места при дефектоскопии

6. Техника безопасности при дефектоскопии

7. Охрана окружающей среды и экология

Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Главным направлением развития железнодорожного транспорта на современном этапе развития является его реформирование, основная цель структурной реформы снижения совокупных народно-хозяйственных затрат на железнодорожные перевозки за счет передачи в муниципальную собственность объектов коммунального хозяйства.

Ориентировочно к 2005 стоимость железнодорожной перевозки снизится на 30-40% за счет снижения до минимума перекрестного субсидирования пассажирских перевозок грузовыми.

Реально ведут к снижению железнодорожных тарифов на половину. Реформирование отрасли будет проводиться в три этапа. На первом подготовительном рассчитанном на 1998-2000 гг. должны были отработаны все вопросы связанные с созданием законодательной базы отрасли. Сделаны расчеты возможных последствий реформы.

Выполнены работы по освобождению железной дороги от производственной инфраструктуры, а также по погашению задолженности МПС перед государством. На втором этапе будет принято решение и отработаны аспекты деятельности грузовых и пассажирских положений, на третьем этапе принято решение, каким образом должны разделяться пассажирские и хозяйственные вагоны функции МПС и на сколько необходимо создание центральной железнодорожной компании. В 1998 г. тарифы снижены в среднем на 5%.

Современный уровень развития народного хозяйства требует непрерывного совершенствования эксплуатации железнодорожного транспорта для повышения качества и интерфиксации перевозочного процесса. Выполнение этих требований связано с увеличением скоростей и уплотненного графика движения, ростом нагрузок на подвижной состав и элементы пути. Ужесточение балласта пути и применение более мощных профилей рельсов ведут к увеличению нагрузок, возникающих при взаимодействие пути и ходовой части подвижного состава. В таких условиях нередко возникают дефекты усталостного происхождения в ответственных деталях подвижного состава (элементах колесных пар, буксовых узлах, силовых передачах и т.п.). Под дефектами понимают несплошности металла, снижающие надежность изделия и угрожающие его разрушением в процессе эксплуатации. Для обнаружения дефектов в изделиях с помощью методов неразрушающего контроля промышленность выпускает специальные приборы – дефектоскопы, основная задача которых – определить факт, т.е. установить, есть ли в изделии дефект или нет. Кроме того в некоторых случаях с помощью того или иного дефектоскопа могут быть определены форма и размеры дефекта, а также его место нахождения в изделии.

В данном курсовом проекте описывается принципы работы и основные характеристики ультразвуковых дефектоскопов, используемых предприятиями для обнаружения в деталях и узлах подвижного состава и механизмах усталостных трещин, угрожающих безопасности движения; приведены сведения о конструкции и функциональных возможностях, о порядке подготовки дефектоскопов к работе, об определении и фиксации их рабочих режимов и расшифровке результатов контроля.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА И УСТРОЙСТВО УЛЬТРОЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА УД2-12

Ультразвуковые дефектоскопы УД2-12 и УД-11ПУ обеспечивают обнаружение несплошностей в различных металлах или пластмассах теневым или эхо методом, а также может при необходимости быть использован для целей толщинометрии. При ремонте подвижного состава основной задачей является обнаружение усталостных трещин, поэтому дефектоскопы используют, как правило, лишь как индикаторы несплошностей, а узлы измерения недоиспользуются.

Из множества технико-эксплутационных и метрологических характеристик дефектоскопов основной интерес для потребителя, занятого ремонтом подвижного состава железных дорог, представляют параметры, определяющие пригодность дефектоскопа для контроля деталей вагонов. Такими параметрами в первую очередь являются максимальная глубина прозвучивания и чувствительность, а также эргономические показатели: размер экрана, масса, габариты, простота управления. Основные параметры ультразвуковых дефектоскопов, которыми оснащается ремонтные предприятия МПС, приведены в таблице.

Отечественные дефектоскопы УД2-12 и УД-11ПУ идентичны по своим основным характеристикам. Отличаются повышенной сложностью управления (особенно при регулировке чувствительности). Дефектоскоп УД2-12 оснащен устройством цифровой индикации расстояний и уровней сигналов, что может быть использовано для оперативной оценки величины затухания ультразвука в проверяемой детали. Эта особенность может быть использована для оценки качества термообработки стальных изделий.

Таблица Основные параметры ультразвуковых дефектоскопов

Упрощенная схема дефектоскопа УД2-12 изображена на рисунке 1

Р ис. 1. Упрощенная схема дефектоскопов УД-11ПУ, УД2-12.

Дефектоскоп содержит следующие основные узлы: генератор импульсов возбуждения (ГИВ), устройство приемное (УП), блок развертки (БР), измеритель отношений (ИО), блок цифрового отсчета (БЦО), блок автоматического сигнализатора дефектов (АСД), блок электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), блок питания (БП). Отличительные особенности дефектоскопа УД2-12 связаны с функциональными возможностями блоков ИО, БЦО, АСД и БП.

Блок измерителя отношений позволяет измерить и отобразить в цифровом виде уровень сигнала от дефекта в децибелах. Входящая в его состав и управляющая работой усилителя схема временной регулировки чувствительности (ВРЧ) предназначена для выравнивания уровней сигналов, наблюдаемых на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), полученных на различных дальностях от преобразователя.

Наличие в дефектоскопе блока цифрового отсчета обеспечивает возможность определения расстояний до отражателей, не превышающих 999 мм, или времени распространения ультразвука (в микросекундах).

Дефектоскоп УД2-12 содержит одноканальный трех пороговый АСД. Он срабатывает при превышении амплитуды видеосигнала, находящегося в заданной зоне контроля какого-либо из трех различных пороговых уровней. При этом загорается зеленый, желтый или красный транспарант на передней панели дефектоскопа.

Питание дефектоскопа может осуществляться от сети переменного тока 220 В, а также от аккумулятора или батареи напряжением 12 В. При работе от сети 220 В обязательным является заземление дефектоскопа.

Дефектоскоп УД2-12 комплектуется ультразвуковыми пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) с частотами ультразвука 1,25; 1,8; 2,5; 5,0 и 10 МГц (прямые), а также наклонными ПЭП на частоты от 1,25 до 5,0 МГц с углами ввода ультразвука в стали 40, 50, 65 и на частоте 5,0 МГц дополнительно 70. Следует заметить, что дефектоскоп УД2-12 комплектуется ПЭП новой конструкции. Поэтому ранее выпускавшиеся ПЭП из комплектов дефектоскопов УД-10П и УД11ПУ совместно с дефектоскопом УД2-12 быть использованы не могут (возможно. их использование после переделки сигнального кабеля). Кроме того, если на ранее выпускавшихся преобразователях указывались углы призмы, то на ПЭП к дефектоскопу УД2-12 указаны углы ввода ультразвука в стали. Это важное различие следует всегда помнить при работе с наклонными преобразователями.

2. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР

Колесные пары, работающие в тяжелых условиях подвержены трещинообразованию, т.е. зарождению и развитию в них усталостных трещин. Такие трещины, являются сильными концентраторами напряжений, развиваясь, угрожают разрушением детали в процессе работы и созданием аварийных ситуаций. Поэтому для безопасности эксплуатации наиболее ответственные детали периодически контролируют. Цель контроля в условиях эксплуатации или ремонта – обнаружение усталостных трещин и выбраковка деталей, уряжающих поломкой. Такой контроль во многих случаях невозможно осуществлять на глаз из-за недостаточной достоверности визуального контроля. Для этой цели применяют различные виды неразрушающего контроля, который может быть реализован с помощью взаимодействия различных физических полей или веществ с проверяемой деталью.

Основные типы дефектов (по классификации ИТМ1-В), выявляемых в оси колесной пары при контроле по настоящей инструкции:

50- трещины на цилиндрических поверхностях шеек и предподступичных частей;

51- трещины в галтелях шеек и предподступичных частей;

52- трещины в подступичной части;

53- поперечные трещины в средней части.

3. ТЕХНОЛОГИЯ УЛЬТРОЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ОСЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ВАГОНОВ

Ультразвуковому контролю подвергаются оси вагонных колесных пар типов РУ1-950; РУ1Ш-950; РУ-950 при их формировании и освидетельствование. Для выполнения ультразвукового контроля осей колесных пар должен быть обеспечен доступ к торцевым поверхностям осей.

Выполнение ультразвукового контроля по данной технологии обеспечивает выявление «непрозвучиваемых» осей, а также обнаружение в осях усталостных трещин и внутренних несплошностей, является браком завода-изготовителя, эквивалентных или больших по своим отражающим свойствам искусственным отражателям в контрольном образце оси, используемым для настройки чувствительности ультразвукового контроля (УЗК) соответствующей части оси.

Комплект оборудования для ультразвукового контроля осей колесных пар включает:

- ультразвуковой дефектоскоп УД2-12 или УД11-ПУ;

- стандартный образец СО-2 или СО-3Р;

- прямой пьезоэлектрический преобразователь (П111-2,5-К12-002);

- наклонный пьезоэлектрический преобразователь (П121-2,5-50-002);

- наклонный пьезоэлектрический преобразователь (П121-2,5-18);

- комбинированный пьезоэлектрический преобразователь из комплекта ПКО (П131-2,5-0/18).

Д ля проверки работоспособности, а также настройки чувствительности дефектоскопа необходимо изготовить контрольные образцы осей РУ 1 и РУ1Ш рисунок 2.

Рис.2. Контрольная ось типа РУ1

Требования, которым должен удовлетворять контрольный образец оси РУ1:

1. Линейно-угловые размеры оси должны соответствовать требованиям чертежа оси тира РУ1. Шероховатости торца шейки оси, расположенного после зарезьбовой канавки, должна соответствовать Rz =10-20 мкм

2. Ось должна удовлетворять требованиям «прозвучиваемости» и отсутствия дефектов, выявляемых при ультразвуковом контроле.

3. Ширина пропилов эталонных отражений должна быть 2±1 мм. Пропилы должны быть перпендикулярны к продольной оси колесной пары.

4. Пропилы на подступичной части оси должны быть выполнены рядом со ступицей без распрессовки колес.

5. Расстояние от начала подступичной части оси до пропилов в сечении Б-Б и Д-Д должно быть не менее 20±5 мм.

6. На шейку оси с моделью дефекта в сечение А-А должны быть надеты кольца роликовых подшипников.

7. Размеры L указаны относительно ближнего к пропилу торца оси. Контрольная ось типа РУ1Ш изготавливается аналогично контрольной оси РУ1.

Технология контроля включает в себя следующие этапы:

-подготовка к контролю;

-проведение контроля;

-оценка качества проконтролированной детали.

Подготовка к контролю включает в себя:

-подготовку аппаратуры к работе;

-подготовка оси.

Подготовка аппаратуры включает в себя:

-подготовку дефектоскопа к работе;

-настройку масштаба развертки;

-настройка чувствительности дефектоскопа.

Подготовка дефектоскопа к работе:

Установить органы управления дефектоскопа в исходные положения в соответствие с приложением.

Настройки масштаба развертки:

Перед проведением контроля осей необходимо настроить масштаб развертки дефектоскопа. Для этого:

а) подключить к дефектоскопу прямой или комбинированный пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) (угол ввода 0°,частота 2,5 МГц)%;

б) установить его на торец контрольного образца (КО);

в) получить донный сигнал;

г) кнопками аттенюатора уменьшить его до высоты масштабной сетки экрана (ЭЛТ);