Устройство для магнитного контроля дисковых пил

Графики (А2).cdw

Рисунок 1 - Зависимость магнитного напряжения
в магнитопроводе от магнитного потока
Рисунок 2 - Зависимость магнитного напряжения в
магнитопроводе от магнитного потока
Формула для нахождения магнитного напряжения в
Рисунок 3 - Зависимость суммарного магнитного напряжения в
магнитопроводе от магнитного потока и индукции в изделии
Определение оптимального
режима намагничивания

сборочный.cdw

Устройство для контроля

Графики (A1).cdw

Рисунок 2 - Зависимость магнитных напряжений в зазоре U
от магнитного потока в изделии
Таблица для построения
кривой намагничивания
Расчёт электромагнита
намагничивающего устройства
Расчётная схема электромагнита
Эквивалентная электрическая схема электромагнита
Рисунок 1 - Кривая намагничивания материала объекта контроля
Следствие из закона Кирхгофа

Курсач ПиМЭМК.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Физические методы контроля»
Пояснительная записка
к курсовой работе по курсу
«Приборы и методы электромагнитного контроля»
Тема работы: Разработка устройства и методика магнитного контроля
студент гр. МПКР-053
Руководитель: Новиков В.А.
Характеристика объекта контроля
Обоснование выбора метода контроля
Анализ литературных источников с целью выбора способа контроля
Анализ литературных источников с целью разработки или
модернизации оборудования для контроля
Расчет и разработка оборудования для контроля
Компоновка описание устройства для контроля и принцип его действия
Разработка методики контроля
Разработка метрологического обеспечения средств контроля
Мероприятия по охране труда
Контроль качества существует с незапамятных времен.
Одним из важнейших факторов роста эффективности производства
является улучшение качества выпускаемой продукции. Повышение качества
выпускаемой продукции расценивается в настоящее время как решающее
условие её конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках.
Для качественной оценки свойств продукции осуществляют
информационный процесс в виде контроля. Важной разновидностью контроля
является неразрушающий контроль. Неразрушающий контроль должен
обеспечивать качество надежность и безопасность эксплуатации огромного
числа самых разных технических объектов. В современных условиях роль
неразрушающего контроля значительно возросла.
Качество любой продукции закладывается при ее проектировании и затем
обеспечивается при ее изготовлении. Отклонения от установленного
технологического процесса изготовления и сборки ведут к ухудшению
качества. С течением времени в процессе эксплуатации в объектах начинают
происходить изменения меняющие их потребительские свойства. Объекты
становятся менее надежны. Поэтому возникает серьезная необходимость
непрерывного контроля протекающих в объектах внутренних процессов
характеризующих прочностные свойства и степень надежности к любому
моменту времени. А так как деталь или машина – не лист чертежной бумаги
а объемное тело (к тому же непрозрачное) то разработка способов
получения наиболее полной информации о внутренних свойствах качестве и
происходящих в деталях процессах стала одной из актуальнейших задач
Неразрушающий контроль как наука занимается изучением взаимодействия
излучений и полей различной физической природы с материалами для
обнаружения и оценки нарушения структуры с целью разработки новых методов
На этапе производства НК позволяет осуществлять непрерывный контроль
– от операции к операции – за правильностью изменения свойств заготовок и
деталей и их сборкой а затем проверить качество готового изделия. На
этапе эксплуатации НК позволяет реализовать в объектах непрерывный
контроль внутренних процессов характеризующих прочностные свойства и
степень надежности этого объекта к любому моменту времени.
Как наука НК активно развивается. Развитие происходит по следующим
основным направлениям:
) интеллектуализация методов и средств контроля;
) разработка единой системы контроля качества технических объектов
) совершенствование диагностических технологий;
) организационное обеспечение НК на международном уровне.
В данной курсовой работе необходимо разработать устройство и
методику магнитного контроля дисковых пил.
Исходными данными являются:
– диаметр диска пилы – 400мм;
– диаметр посадочного места – 20мм;
– толщина диска пилы – 3мм;
– материал – сталь Р18;
– диаметры 3-х технологических отверстий – 10мм.
Раскрытие минимального недопустимого дефекта 2мкм.
В качестве объекта контроля выступает дисковая пила которая
выполнена из стали Р18. Контролю подлежат трещины расположенные
радиально. Недопустимыми являются трещины с минимальным раскрытием 2мкм.
Дисковая пила служит для распиливания различных материалов в основном
Необходимо разработать конструкцию устройства намагничивания и
установку для проведения контроля. Устройство должно обеспечивать
минимальную трудоемкость и высокую достоверность контроля.
Для выбора метода неразрушающего контроля нужно знать характер
дефектов и их ориентацию физические свойства материала объекта контроля
форму и размеры объекта контроля условия контроля.
Существует несколько методов магнитного вида контроля:
магнитопорошковый магнитографический феррозондовый и др.
Вихретоковый вид контроля позволяет контролировать толщину
однослойных покрытий при различных сочетаниях материалов покрытия и
основы за исключением случая диэлектрических покрытий на изделиях из
диэлектриков. Контролируется в основном поверхностный слой толщиной до 3
мм токопроводящего материала (чаще неферромагнитного).
Магнитопорошковый метод один из самых распространённых надёжных и
производительных методов неразрушающего контроля поверхностей изделий из
ферромагнитных материалов в их производстве и эксплуатации.
Магнитопорошковый контроль – один из четырех классических методов
неразрушающего контроля а также один из наиболее старых методов НК
связанных с применением приборов и дефектоскопических материалов для НК.
Первые опыты описали феномен полей магнитного рассеяния и объяснили их
значение. Впоследствии были предприняты попытки найти применение этому
явлению и ввести его в техническую практику. В 1868 году англичанин
Саксби применил компас для определения дефектов в пушечных стволах. В
17 году американец Хок применил железные опилки для обнаружения трещин
Суть метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не
меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с
пониженной магнитной проницаемостью например дефекты в виде разрыва
сплошности металла (трещины неметаллические включения и т.д.) то часть
силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее
обратно при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и как
следствие магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над
дефектом неоднородно то на магнитные частицы попавшие в это поле
действует сила стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей
концентрации магнитных силовых линий то есть к дефекту. Частицы в
области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как
магнитные диполи под действием силы так что образуют цепочные структуры
ориентированные по магнитным силовым линиям поля.
Метод магнитопорошкового контроля предназначен для выявления тонких
поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла – дефектов
распространяющихся вглубь изделий. Такими дефектами могут быть трещины
волосовины надрывы флокены непровары поры. Наибольшая вероятность
выявления дефектов достигается в случае когда плоскость дефекта
составляет угол 90° с направлением намагничивающего поля (магнитного
потока). С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах
существенно меньших 90° дефекты могут быть не обнаружены.
При правильной технологии контроля деталей магнитопорошковым
методом обнаруживаются трещины усталости и другие несплошности на
начальной стадии их появления когда обнаружить их без специальных
средств невозможно. Этим методом могут быть обнаружены поверхностные
микротрещины раскрытием 1 мкм и более глубиной от 10 мкм и более.
Магнитопорошковый метод находит применение практически во всех
отраслях промышленности: металлургия машиностроение авиапромышленность
автомобильная промышленность судостроение строительство (стальные
конструкции трубопроводы) энергетическое и химическое машиностроение
транспорт (авиация железнодорожный автотранспорт).
Магнитографический метод контроля основан на записи магнитных полей
рассеяния на магнитную ленту и последующем считывании и расшифровке этой
записи. Метод характеризуется высокой производительностью наглядностью и
экономичностью не требует предварительной зачистки поверхности
контролируемого изделия. Запись на магнитную ленту дает возможность
документирования. К тому же метод относится к магнитному виду контроля
который имеет самую высокую чувствительность при обнаружении
поверхностных и подповерхностных дефектов которые являются
концентраторами напряжения то есть наиболее опасными с точки зрения
надежности изделия. Также магнитографический метод контроля является
безопасным для обслуживающего персонала [1].
Феррозондовый как и магнитопорошковый метод основан на регистрации
поля рассеяния. С помощью феррозонда напряженность магнитного поля
преобразуется в электрический сигнал что позволяет исключить трудоемкую
операцию осмотра детали и автоматизировать процесс обработки результатов
контроля. Поскольку преобразователь находится на некотором расстоянии от
поверхности ОК чувствительность здесь меньше чем в магнитопорошковом
методе. Удаление преобразователя от контролируемой поверхности позволяет
осуществлять сканирование поверхности с большими скоростями исключая
опасность повреждения преобразователя.
Проанализировав данные методы контроля и исходя из исходных данных
я пришёл к выводу что в данной курсовой работе наиболее рациональным
будет использование магнитопорошкового метода контроля. Он имеет
достаточно высокую чувствительность и обладает хорошей наглядностью
результатов контроля.
Определим максимальную относительную магнитную проницаемость
(r max материала пилы. С этой целью строим основную кривую
намагничивания материала пилы проводим касательную к ней через начало
координат. Кривая намагничивания представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Кривая намагничивания материала ОК
Для точки касания вычисляем
Если (r max 40 то производить магнитопорошковый контроль в
соответствии с ГОСТ 21105-87 нельзя. В нашем случае проводить контроль
Магнитопорошковым методом контроля называют метод основанный на
явлении втягивания частиц ферромагнитного порошка магнитными потоками
рассеяния возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля.
Скопления магнитного порошка над дефектами называют индикаторными
рисунками. Индикаторные рисунки повторяют очертания обнаруженных дефектов
в контролируемом ферромагнитном изделии.
Магнитопорошковый метод основан на обнаружении магнитных полей
рассеяния над дефектами с помощью ферромагнитных частиц. Контроль методом
магнитного порошка можно производить способом приложенного поля (СПП) и
способом остаточной намагниченности (СОН). Для обнаружения дефектов
применяют сухой порошок магнитную суспензию или быстро высыхающую
магнитогумированную пасту.
Основным нормативным документом является ГОСТ 21105-87 который
распространяется на контроль деталей изделий и полуфабрикатов из
ферромагнитных материалов с максимальной относительной магнитной
проницаемостью не менее 40 а также отраслевые нормативные документы.
Термины применяемые в указанном стандарте и их определения содержатся в
При применении СОН объект контроля предварительно намагничивают
(4 5)с а затем после снятия намагничивающего поля на его поверхность
наносят дефектоскопический материал. Промежуток времени между указанными
операциями должен быть не более часа. Осмотр контролируемой поверхности
проводят после стекания основной массы суспензии [4].
При СПП нанесение суспензии на объект контроля производят
одновременно с операцией намагничивания объекта контроля. Прекращение
намагничивания осуществляют после стекания основной массы суспензии.
Индикаторные рисунки выявляемых дефектов образуются в процессе
намагничивания. Осмотр детали проводится после отключения магнитного
При выборе способа магнитопорошкового контроля нужно
руководствоваться следующим. Контроль в приложенном поле позволяет
достичь как правило более высокой чувствительности (за исключением
случаев контроля деталей с выраженной текстурой когда порошок осаждается
по волокнам металла а также с грубой обработкой поверхности).
Способ контроля на остаточной намагниченности более прост в
осуществлении: возможность установки детали в любое требуемое положение;
возможность нанесения суспензии как путем полива так и путем погружения
в ванну с суспензией; простоту расшифровки результатов контроля (в
меньшей степени порошок оседает по рискам наклепу местам грубой
поверхности и т. д.); меньшая вероятность прижога деталей. Поэтому в
равных условиях предпочтение следует отдавать способу остаточной
СОН применяют при контроле объектов из магнитотвердых материалов с
коэрцитивной силой Нc (1000 Ам с остаточной индукцией 05 Тл и более
при условии что он может обеспечить требуемый уровень чувствительности
и если при этом толщина немагнитного покрытия не превышает 30 мкм (для
авиационных деталей - 20 мкм). Возможность достижения требуемого
условного уровня чувствительности определяется по известным магнитным
характеристикам (коэрцитивной силе Нс и остаточной индукции Вr) материала
объекта (рисунок 2). Контроль СОН с требуемой чувствительностью возможен
в том случае если остаточная индукция материала равна или больше
значения остаточной индукции определенной по кривой для соответствующего
условного уровня чувствительности А Б В.
Рисунок 2 – Определение способа контроля
В данной курсовой работе целесообразно применить способ
приложенного поля т.к. он обеспечивает более высокую чувствительность. К
тому же при использовании способа приложенного поля можно значительно
уменьшить время необходимое для контроля одного объекта т.к. рисунки
дефектов появляются еще в процессе намагничивания.
В исходных данных к курсовой работе сказано что программа
контроля составляет 7000 шт.год. Таким образом при контроле СПП имеется
возможность автоматизации контроля.
Анализ литературных источников с целью разработки и модернизации
оборудования для контроля
В практике магнитного контроля получили применение следующие типы
намагничивающих устройств:
Устройство для дефектоскопии цилиндрических изделий. Используется в
любых отраслях машиностроения например для дефектоскопии труб втулок
цилиндрических стержней и т.п. ферромагнитных изделий. Устройство
содержит корпус узел транспортирования с приводными роликами и
преобразователь дефектоскопа отличающееся тем что с целью повышения
надежности преобразователь установлен в корпусе неподвижно а устройство
снабжено втулками по числу приводных роликов выполненных так что ось
отверстия каждой втулки расположена под углом к ее торцу тремя осями
установленными параллельно между собой и направлению перемещения изделий.
Ролики установлены на осях с помощью втулок рядами в плоскостях
перпендикулярных осям а ролики расположенные на одной из осей
выполнены в виде жестких концентрических колец с упругой прокладкой между
Намагничивающее устройство с постоянными магнитами «МагусМ».
Устройство предназначено для выявления поверхностных и
подповерхностных дефектов на участках деталей выполненных из
ферромагнитных материалов [6].
В устройстве “Магус-М” в качестве намагничивающих элементов
используются постоянные магниты из сплава редкоземельных элементов что
позволяет получить высокую напряженность магнитного поля при отсутствии
Отличительной особенностью устройства “Магус-М” является наличие
механизма отключения магнитного потока. Патент на изобретение №2166754 от
Магнитопровод устройства выполнен шарнирным с несколькими степенями
свободы что позволяет легко устанавливать его на поверхности различной
Рисунок 3 – намагничивающее устройство “Магус-М”
Материал магнитов – сплав Nd-Fe-B
Количество магнитов – 2
Размеры магнитов – диаметр - 30 мм высота- 10 мм
Расстояние между магнитами мм 75 135
Напряженность магнитного поля на полюсах магнитов кАм - 70
Чувствительность - условные уровни чувствительности А Б и В по
Габариты мм - 74х88х170
Установка серии MAG20.
Установка MAG20 - это малогабаритное и легкое по весу устройство для
осмотра конструкций и деталей длиной до 055 метра изготовленных из
ферромагнитного материала. Применяется в инструментальных цехах машинных
отделениях в литейных цехах и в других аналогичных местах где требуется
осмотр небольшого количества деталей. Эта базовая модель является
автономным малозатpатным устройством которое идеально обеспечивает
выявление усталостных трещин в металле или дефектов при обработке с
помощью «мокрого» способа магнитопорошковой дефектоскопии при непрерывном
осмотре намагниченных поверхностей.
Рисунок 4 – Установка MAG20
Установка MAG20 вырабатывает 1000 Ампер переменного тока и состоит
из головного блока изолированной 150 миллиметровой катушки скользящего
заднего блока с зажимным механизмом ножной педали для задействования
подачи тока и полной циркуляционной системы включающей ванну насос
мешалку шланги и насадки. Кроме того для удобства пользования
предусмотрено место для установки амперметра блока управления
неограниченно изменяемым током.
Пpи необходимости продольного намагничивания для выявления
поперечных дефектов используется 150 миллиметровая катушка.
Рисунок 5 – зажим с ручным контактом и зажимная катушка 150 мм
Технические характеристики иэксплуатационныеданные:
Выход намагничивающего тока Ампер [pic] 1000
Выход катушки ампер-витки 4500 макс.
Размер катушки по внутреннему 150
Max длина детали мм 550
Управление током Бесконечно изменяемый
Типовой режимный цикл 1.5 сек. "ON" (ВКЛ) - 15 сек.
Основные требования к источнику 220 или 240 Вольт 50 Гц
ЭДС в линии в течение максимального 30
возбуждения тока Ампер
Рекомендуемый внешний 20
предохранитель Ампер
Сечение силового вход. кабеля мм2 4
(при максим. длинев15м)
Емкость бака литров 18
Площадь пола мм 760х915(сколпакомGD20)
0 х 600 (без колпака)
При контроле магнитопорошковым методом применяют стационарные
передвижные и переносные дефектоскопы по ГОСТ 26697 – 85. В зависимости
от назначения дефектоскопа необходимы следующие устройства:
-устройства для намагничивания объектов контроля;
-устройства для освещения контролируемой поверхности ;
-измерители напряженности магнитного поля;
-устройства для нанесения дефектоскопического материала
-измерители концентрации магнитного порошка в суспензии;
-контрольные образцы и другие средства метрологической поверки;
-устройства для размагничивания объектов контроля магнитных
-лупы эндоскопы микроскоп типа МБС-2;
-измерители освещенности.
Основными узлами разрабатываемого в данной курсовой работе
устройства будет намагничивающее устройство устройство для нанесения
магнитного порошка сосуд для сбора суспензии. Суспензия будет наноситься
на дисковую пилу во время её вращения. Значит нужно спроектировать
устройство в котором дисковая пила будет совершать вращение вокруг своей
1 Расчет устройства для намагничивания постоянным полем изделий в
процессе магнитного контроля
Схема намагничивающего устройства представлена ниже:
Рисунок 6 – Расчетная схема намагничивающего устройства
Целью расчета является определение намагничивающей силы (IW)
устройства для создания в изделии необходимой индукции.
Из рекомендаций [2] толщина полюсов намагничивающего устройства
должна быть в 2-3 раза больше толщины намагничиваемого изделия. Если же
толщина изделия 3 мм то толщина полюсов - 16 мм. Остальные размеры
намагничивающего устройства выбирают конструктивно исходя из
существующих разработок. Например расстояние L между полюсами
электромагнита - не менее 80 мм высота h - не менее 100 мм. Зададимся
значениями из вышесказанного для расчёта нашего устройства:
d=16 мм; [pic]=1 мм.
Из закона Кирхгофа следует:
где[pic]- падение магнитного напряжения на участке магнитной цепи
Рассматриваем сумму падений магнитных напряжений в изделии [pic] в
зазорах [pic] в магнитопроводе [pic]:
Таким образом после того как подставлены данные система принимает
Строим кривую намагничивания материала изделия. С помощью выражения
(6) и значения [pic] и [pic] взятых с кривой намагничивания строим
зависимость [pic] а затем зависимость [pic] в той же системе координат.
С учётом выбранных параметров и выражений (7) (8) получаем
Рисунок 7 – Зависимость магнитных напряжений в зазоре и в
изделии от магнитного потока в изделии
Затем на отдельном графике строится кривая падения магнитного
напряжения в магнитопроводе в зависимости от протекающего в нем потока
С учётом выбранных параметров система (9) принимает вид:
Рисунок 8 – Зависимость магнитного напряжения в магнитопроводе от
Чтобы пересчитать [pic] в зависимости от [pic] запишем
уравнение Кирхгофа для точки М эквивалентной электрической схемы.
где F- магнитный поток рассеяния шунтирующий изделие и переходной
Так как отношение потоков [pic] и F обратно пропорционально
магнитным сопротивлениям [pic] и [pic] то:
где [pic]- магнитное сопротивление потока рассеяния между полюсами
где [pic]-проводимость участка между параллельными призмами
(полюсами намагничивающего устройства).
Подставим значения из формул (15)(16)(17) в (14)получим:
где [pic] получаем из (13) и (14):
[pic] и [pic]-соответствуют оптимальному режиму намагничивания .
Для определения оптимального режима намагничивания воспользуемся
графиком для определения требуемой напряженности магнитного поля при
контроле способом приложенного поля (рисунок 9). Значение коэрцитивной
силы для материала объекта контроля (сталь Р18) можно найти в справочнике
[2]. Оно составляет 41.6 Асм. По заданию минимальная ширина раскрытия
дефекта составляет 2 мкм. Это соответствует условному уровню
чувствительности А. Из точки Нс на графике восстанавливаем
перпендикуляр до пересечения с прямой соответствующей условному уровню
чувствительности А. Эта точка соответствует значению Нтр=9700 Асм.
Рисунок 9 – Определение Нтр при контроле способом приложенного поля
Чтобы найти оптимальное значение индукции нужно воспользоваться
графиком кривой намагниченности материала объекта контроля (рисунок 10).
Рисунок 10 – Кривая намагниченности для стали Р18
Из точки Н=9700 Ам соответствующей оптимальному значению
напряженности восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой.
Эта точка соответствует значению индукции равной 177 Тл.
Таким образом подставляя значения в формулу (20) получим:
Путем пересчета с использованием формулы (18) из последнего графика
получают зависимость [pic]:
Рисунок 11 – Зависимость магнитного напряжения в магнитопроводе от
магнитного потока в изделии
Затем суммируя [pic] получают зависимость [pic]. Зная сечение
изделия строят вторую ось[pic] т.е. аналогичную зависимость [pic] где
[pic]Рисунок 12 – Зависимость суммарного магнитного напряжения в
магнитопроводе от магнитного потока и индукции в изделии
По известному значению оптимальной индукции [pic] в контролируемом
сечении определяют [pic]. Затем с учетом коэффициента заполнения Кз
=0.4 и площади S окна занимаемого витками катушки в сечении
перпендикулярном осям витков определяют число витков обмоточного провода
задаваясь различными его диаметрами (d=123):
где [pic]-коэффициент заполнения окна
S[pic] - площадь окна занимаемого всеми витками катушки
равна приблизительно 80% от площади сердечника и определяется как:
[pic] витков W2=1059 витков W3=471 виток.
Определяем величину тока в катушке по известной намагничивающей силе
где U1 – оптимальное значение намагничивающей силы
Значения токов в катушке для разных диаметров провода получились:
I1=1.463 A; I2=5.853 A; I3=13.169 A.
Определяем электрическое сопротивление обмотки:
R1=52.589 Ом R2=3.287 Ом R3=0.649 Ом.
Теперь определим потребляемую мощность:
Мощность получилась для всех трех случаев одинаковой и составила
Таким образом можно сделать вывод что потребляемые мощности не
зависят от диаметра провода. Диаметр провода выбирают исходя из
приемлемого числа витков катушки.
Выберем число витков катушки – 471 следовательно диаметр – 3мм.
Компоновка и описание устройства для контроля и описания принципа его
Разработанное устройство представлено на чертеже ЭМК- 35.01.00 СБ.
Его основу составляет намагничивающее устройство в качестве которого
используется П – образный электромагнит (позиция 1) и система для
вращения пилы (в нашем случае показан только вал (позиция 4) ведущий к
этой системе). Пила крепится к валу через три технологических отверстия
при помощи гаек (позиция 3). Также при контроле используется устройство
для полива суспензией с насадкой и емкость в виде ванны в которую
стекает с пилы магнитная суспензия (позиция 6). В устройстве
предусмотрены четыре латунных шарика (позиция 9) для того чтобы пила не
касалась полюсов НУ.
Стоит отметить что пила при контроле находится не в вертикальном
положении а под небольшим углом. Это делается для того чтобы обеспечить
равномерный полив объекта контроля суспензией и чтобы происходило ее
медленное стекание с поверхности пилы.
Принцип действия устройства состоит в намагничивании объекта
контроля при помощи электромагнита. Намагничивание всей поверхности
пилы происходит во время ее вращения на валу. В это же время из
устройства полива осуществляется равномерный полив пилы магнитной
суспензией. После завершения намагничивания производится анализ
изображений дефектов полученных при помощи магнитного порошка. Делается
заключение о наличии или об отсутствии дефекта. Затем объект контроля
очищается размагничивается с него удаляется остаток магнитного
Подготовка объекта к контролю. При подготовке с контролируемой
поверхности необходимо удалить продукты коррозии остатки окалины
масляные загрязнения а при необходимости следы лакокрасочных покрытий.
Проверку работоспособности дефектоскопов и качества дефектоскопических
материалов осуществляют при помощи стандартных образцов предприятий
специально изготовленных или отобранных из числа забракованных изделий с
дефектами размеры которых соответствуют принятому уровню
Условный уровень чувствительности. Выбор осуществляется на основе
исходных данных и по п. 1.5 ГОСТ 21105 -87.
В нашем случае выбираем условный уровень чувствительности A.
Выбор способа магнитопорошкового контроля. Ранее было определено
что для контроля будет использоваться способ приложенного поля.
Намагничивание объекта контроля. Так как мы знаем что дефекты
ориентированы радиально и деталь имеет простую форму то наиболее простым
для реализации будет полюсное намагничивание при помощи электромагнита.
Рисунок 13 – Полюсное намагничивание при помощи электромагнита
Для выбора способов намагничивания нужно знать направление
распространения дефектов в объекте. В задании сказано что дефекты
ориентированы радиально. Известно что наибольшая чувствительность
достигается когда угол между вектором напряженности магнитного поля и
направлением распространения дефектов близок к 90о [8].
Выбор рода тока. Для намагничивания объекта контроля выбираем
Режим намагничивания. Требуемая напряженность магнитного поля на
контролируемом объекте была определена в пункте 6 данной курсовой работы
При полюсном намагничивании ток намагничивающего устройства
уточняется при помощи измерителя напряженности магнитного поля Ф-2М.
Требуемая шероховатость поверхности. Требуемая шероховатость
поверхности должна быть менее 25 мкм (Ra ( 25 мкм). Шероховатость
поверхности должна соответствовать п.1.5 ГОСТ 21105-87.
Цвет порошка. Цвет порошка должен быть контрастным по отношению к
цвету поверхности объекта контроля. Так как контролируемый объект
выполнен из стали выберем черный порошок.
Нанесение дефектоскопического материала. Для контроля применяют
способ магнитной суспензии способ сухого магнитного порошка и способ
магнитогуммированной пасты.
Чаще всего применяют суспензии.
В качестве дисперсионной среды используют воду минеральные масла
керосин смесь трансформаторного масла и керосина.
При реализации поставленной задачи будет использоваться суспензия на
Концентрация магнитного порошка в суспензии должна составлять
(25±5) гл. Магнитная суспензия не должна вызывать коррозии
контролируемой поверхности.
Кроме воды водная суспензия содержит также антикоррозионные и
поверхностно-активные вещества.
Подача суспензии производится путем полива.
Начало обработки суспензией начинается одновременно с включением
питания электромагнита.
Объект контроля крепится на вал идущий от редуктора. В пиле имеются
технологические отверстия через которые и производится крепление. Затем
включается источник питания. После включения источника питания пила
плотно прижимается к электромагниту а при помощи латунных шариков
обеспечивающих необходимый зазор.
После намагничивания объекта контроля источник питания отключается.
Осмотр контролируемой поверхности и регистрация индикаторных
рисунков дефектов. Осмотр контролируемой поверхности и регистрацию
индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально или с
применением автоматизированных систем обработки изображений.
Выбираемое увеличение оптического устройства зависит от
шероховатости поверхности детали типа обнаруживаемых дефектов условий
контроля и т. п. Для осмотра используется лупа с увеличением не менее 4.
Оценка результатов. Вид местоположение и ориентация
недопустимых дефектов а также необходимый уровень чувствительности
контроля конкретных изделий устанавливаются в отраслевой нормативно-
технической документации на контроль изделий.
Результаты контроля записывают в журналах протоколах или магнитных
накопителях. Вид и объем записи устанавливают в отраслевой нормативно-
Размагничивание. Детали признанные годными по результатам
магнитопорошкового метода контроля должны быть при необходимости
размагничены. Размагничивание производят путем помещения детали в
переменное магнитное поле с убывающей до нуля амплитудой.
Способы размагничивания и проверки степени размагничивания а также
допустимую норму остаточной намагниченности каждого изделия устанавливают
в отраслевой нормативно-технической документации на контроль изделий.
Удаление остатков суспензии. Удаление остатков суспензии
производят с помощью ветоши.
Разработка метрологического обеспечения средств неразрушающего
В настоящее время является общепризнанным что стандарты и система
стандартизации обладают очень большими потенциальными возможностями в
деле развития техники роста экономики и повышения качества промышленной
Одним из важнейших направлений работы по стандартизации является
повышение качества промышленной продукции. В утверждаемые вновь стандарты
на промышленную продукцию обязательно включается расширенный перечень
значений основных показателей качества в том числе и показатели
надежности. Поэтому выполнение требований стандарта уже гарантирует
продукции установленный уровень качества.
Стандартизация в области контроля качества обеспечивает единообразие
проверки продукции в различных ведомствах на разных предприятиях страны
в различных условиях ее производства и применения а также соответствие
средств контроля определенным требованиям.
Метрологическим обеспечением называется установление и применение
научных и организационных основ технических средств правил и норм
необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений (ГОСТ
Проверку работоспособности дефектоскопов и качества
дефектоскопических материалов осуществляют при помощи стандартных
образцов предприятий специально изготовленных или отобранных из числа
забракованных изделий с дефектами размеры которых соответствуют
принятому уровню чувствительности. Методика изготовления образцов
Заготовку образца изготовляют из листовой стали по техническим
условиям в виде пластины размерами 130х30х35-39 мм.
Заготовку рихтуют и шлифуют на глубину 01-02 мм.
На боковых гранях заготовки фрезерованием (угол фрезы 30°)
Азотируют на глубину 015-03 мм. Для получения трещин заданной
длины проводят местное азотирование широкой грани образца в виде полосок.
При этом длину трещин определяют шириной полосок.
Измеряют глубину азотированного слоя.
Заготовку полируют до шероховатости обеспечивающей аттестацию
Для формирования трещин образец помещают в приспособление для
изгиба которое должно иметь опору для образца и накладку из стали.
Нагрузку подают на образец через накладку до появления характерного
хруста от растрескивания азотированного слоя.
Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.
Общие требования безопасности к проведению магнитопорошкового
контроля — по ГОСТ 12.3.002—75.
К проведению магнитопорошкового контроля допускаются
дефектоскописты прошедшие аттестацию в установленном порядке а также
обучение и инструктаж по ГОСТ 12.0.004—90.
Участок магнитопорошкового контроля массивных и крупногабаритных
объектов должен быть оборудован подъемно-транспортными механизмами и
поворотными стендами по ГОСТ 12.3.020—80.
Конструкция производственного оборудования должна
соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.049—80 и ГОСТ 12.2.003—91.
Расположение и организация рабочих мест на участке оснащение их
приспособлениями необходимыми для безопасного выполнения технологических
операций должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ
2.032—78 ГОСТ 12.2.033— 78 ГОСТ 12.2.061—81 и ГОСТ 12.2.062—81.
Требования к содержанию вредных веществ температуре влажности
подвижности воздуха в рабочей зоне — по ГОСТ 12.1.005—88 и ГОСТ
1.007—76 требования к вентиляционным системам — по ГОСТ 12.4.021—75.
Требования к коэффициенту естественной освещенности (КЕО) и
освещенности рабочей зоны пульсации светового потока яркости и
контрасту — по СНиП II-4—7.
Требования электробезопасности — по ГОСТ 12.2.007.0—75 ГОСТ
1.019—79 «Правилам устройства электроустановок потребителей» и
«Правилам технической эксплуатации электроустановок и правилам техники
безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей»
утвержденным Госэнергонадзором.
Защитное заземление или зануление дефектоскопов — по ГОСТ
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.
Индивидуальные средства защиты должны соответствовать ТУ
—08—249—86 и ГОСТ 12.4.068—79.
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.
Органы управления магнитопорошковых дефектоскопов создающих
постоянные магнитные поля напряженностью более 80 Асм должны быть
вынесены за пределы зоны действия этих полей.
При контроле способом приложенного поля с циркулярным
намагничиванием не допускается применять керосиновую или керосино-
Для приготовления суспензий не допускается использовать керосин
температурной вспышки ниже 30°С.
Наносить магнитный порошок способом воздушной взвеси следует в
камерах с отсасывающими вентиляционными устройствами.
Отходы производства в виде отработанных дефектоскопических
материалов подлежат утилизации регенерации удалению» в установленные
сборники или уничтожению.
Анализ литературных источников показал что наиболее приемлемым при
контроле дисковых пил является магнитопорошковый метод.
Было определено требуемое значение напряженности поля в
контролируемом изделии Нтр.=9700 Ам и оптимальное значение индукции
На основании результатов расчета и рекомендаций литературы
определены параметры электромагнита намагничивающего устройства:
– сечение полюса d=16 мм;
– диаметр обмоточного провода 3 мм;
– число витков провода W=471 витков;
Разработаны устройства для магнитопорошкового контроля
дисковых пил на наличие поверхностных трещин и методика контроля
позволяющие обнаруживать трещины раскрытием от 2мкм.
Герасимов В.Г. Неразрушающий контроль: практ. пособие в 5 кн.
В.Г.Герасимов А.Д. Покровский В.В. Сухоруков: под общ. ред. В.В.
Сухорукова. – М.: Высш. шк. 1992. – кн. 3. – 312 с.
Фалькевич А.С. Магнитографический контроль сварных соединений.
А.С. Фалькевич М.Х. Хусанов – М.: Машиностроение 1966 – 176 с.: ил.
Неразрушающий контроль материалов и изделий . Справочник Под
редакцией Г.С. Самойловича. – М.: Машиностроение 1978.
Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий.
Справочник Под редакцией д-ра техн. Наук проф. В.В. Клюева .Москва
«Машиностроение» 1976.
Сударикова Е. В. Неразрушающий контроль в производстве: учеб.
пособие. Ч. 1.; ГУАП. — СПб. 2007. — 137 с.: ил.
Приборы и методы электромагнитного контроля. Методические
указания к курсовой работе для студентов специальности Т 12.01.00П
–”Методы и приборы контроля качества и диагностики ”.-Могилев: МГТУ
04. Составитель проф. Новиков В.А.
А.с. 2024014 СССР МКИ5 G01 N 2784. Способ нанесения суспензии в
магнитопорошковом контроле В.И. Лангборт С.М. Лепский (СССР).–
№500800828; Заявлено 05.11.91; Опубл. 30.11.94.
ГОСТ 21105 – 87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод.
– Изд-во стандартов 1987.
ШПДКО 00.00.00.000 ПЗ
Белорусско-Российский университет гр. МПКР-053
Разработка устройства и методика магнитного контроля дисковых пил

сборочный v5.cdw

Устройство для контроля

Спецификация.doc

Обозначение Наименование Кол.
A1 ЭМК 35.00.001 СБ Сборочный чертёж 1
ЭМК 35.01.000 Электромагнит 1
ЭМК 35.02.000 Стойка левая опорная 1
ЭМК 35.03.000 Ёмкость для сбора суспензии1
ЭМК 35.00.001 Вал 4
Стандартные изделия
Винт М4 х 22 ГОСТ 17475-80 12
Гайка М10 ГОСТ 3032-76 3
Шайба А.2.01.08Х18Н12Т.Ти912
ФоЗоПоз Наименование
рмна. Обозначение КолПримечание
Белорусско-Российский университет
Устройство для контроля дисковых пил