Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Суть ультразвукового методу неруйнівного контролю

2. Переваги і недоліки ультразвукового методу

3. Контроль деталей і вузлів, і можливість використання ультразвукового методу при лакофарбових покриттях

4. Випромінювання і приймання ультразвукових коливань

5. Тіньовий та ехо-метод

6. Резонансний та імпедансний методи

7. Метод акустичної емісії

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

1. Суть ультразвукового методу неруйнівного контролю

Цей метод заснований на аналізі процесу поширення порушених в матеріалі пружних ультразвукових хвиль. Якщо на шляху поширення хвилі зустрічають дефекти у вигляді тріщин, непроварів, газових пор, шлаку, неметалевих включень, акустичні властивості, яких різко відрізняються від властивостей матеріалу, з якого виготовлена деталь, то вони відображаються.

Розглянутий метод полягає в посилці коротких зондувальних ультразвукових імпульсів в деталь, і реєстрації на екрані електронно-променевої трубки дефектоскопа відображених луна-сигналів.

Ультразвуковий метод (Рис 1) дозволяє виявляти дефекти різного походження практично у всіх сталях і сплавах (магнітних і не магнітних), з яких виготовляють деталі і вузли літаків, вертольотів, та їх двигунів. Виняток становлять тільки деякі грубозернисті жароміцні сплави, застосовувані в конструкціях ГТД.

Рис. 1 Схема дії ультразвукового методу

Ер - проходження хвилі;

D - дефект;

2. Переваги і недоліки ультразвукового методу

Важливою перевагою методу, який ми розглядаємо, є можливість виявлення при односторонньому підході до виробу внутрішніх дефектів, розташованих на великій глибині або виходять на недоступну поверхню.

Однак метод має і низку недоліків. Так, для використання ультразвукового методу потрібно, як правило, розробка спеціальних перетворювачів, додаткових пристроїв і конкретних методичних рекомендацій стосовно кожного типу деталей і вузла. Метод не дозволяє точно оцінювати розміри і характер виявлюваних дефектів. Затруднений контроль ультразвуковим методом деталей складної форми, що мають свердління, проточки, галтелі, валики посилення зварних швів і інші конструктивні відбивачі, що ускладнюють розшифровку результатів.

Він володіє досить широкими можливостями, і по виявленню дефектів різних видів. Він дозволяє реєструвати більшість виробничо-технологічних, і експлуатаційних дефектів.

3. Контроль деталей і вузлів, і можливість використання ультразвукового методу при лакофарбових покриттях

Тіньовий метод УЗК (метод прохідного випромінювання) базується на введенні УЗК з одного боку контрольованого виробу і прийманні УЗК, які пройшли через виріб, з протилежного боку (рис. 5). При наявності всередині матеріалу контрольованого виробу дефектів сигнал, прийнятий на протилежному боці виробу, буде послаблений порівняно з введеним сигналом.

Дефектоскопи цього методу контролю застосовують для контролю тонкостінних деталей (труб, профілів, листів і т. ін.). Прилад працює в режимі безперервного випромінювання УЗК і оснащений двома перетворювачами, один з яких випромінює, а інший приймає УЗК.

Рис. 5 Структурна схема тіньового дефектоскопа:

1 - модулятор; 2 - генератор; 3 - випромінювач УЗК; 4 - деталь;

5 - приймач УЗК; 6 - підсилювач; 7 - індикатор.

Тіньовий метод має ряд недоліків, що є причиною його обмеженого застосування. Зокрема, для контролю необхідний доступ з двох боків до контрольованого виробу. При цьому необхідно мати спеціальні пристрої для кожного конкретного випадку з метою фіксації перетворювачів одного навпроти другого: випромінюючого і приймаючого УЗК. При тіньовому методі контролю не можуть бути виявлені дефекти, якщо послаблення ними сигналу становить менше ніж 20%.

Крім цього, практично неможливо визначити координати дефекту в контрольованому виробі, що іноді дуже необхідно.

Ширше розповсюдження одержав ехо-метод. На відміну від тіньового методу ехо-метод (метод відображеного випромінювання) базується на введенні направленого променя УЗК у контрольований виріб і приймання відображеного сигналу від дефекту або “дна”.

В ехо-дефектоскопах випромінювач УЗК служить і їхнім приймачем. За такою схемою дефектоскоп працює в режимі імпульсного випромінювання УЗК. Однак є дефектоскопи, в перетворювачі яких вмонтовано випромінюючий і приймаючий п`єзоелементи.

Наявність дефекту визначають за появою на екрані відображеного сигналу (спалаху). При цьому однозначно можна спостерігати так званий донний сигнал, тобто відображення УЗК від протилежного боку контрольованого виробу.

Ехо-дефектоскопи, які в даний час випускаються серійно, різні за конструкцією, призначенням і способом отримання кінцевої інформації.

Імпульсний ехо-метод знаходить широке застосування при дефектації деталей в процесі ТО і ремонту АТ. Провіряють лопатки роторів турбін і компресорів АД, цапфи осьових шарнірів втулок вертольотів, барабани коліс шасі літаків і т. ін.

Проте потрібно мати на увазі, що робота з ультразвуковими дефектоскопами потребує певних навиків оператора при контролі конкретних виробів, тому для здійснення контролю необхідно розробляти відповідні методики і технології з використанням конкретного типу дефектоскопа для конкретних деталей.

6. Резонансний та імпедансний методи

Фізична суть резонансного методу ультразвукового контролю базується на реєстрації параметрів резонансних коливань, що збуджуються в контрольованому виробі. Резонансні коливання контрольованого виробу виникають в момент збігу частоти його коливання з частотою коливання шукача (перетворювача). Це явище є причиною збільшення амплітуди коливань і виділення додаткової енергії перетворювачем, що призводить до збільшення ЕРС п`єзоелемента індикатора, а це в свою чергу дозволяє фіксувати настання резонансу та контролювати необхідний параметр.

Резонансний метод контролю застосовують для визначення товщини стінок та їхніх дефектів у резервуарах, посудинах та інших подібних виробах. Крім того, метод дозволяє контролювати якість паяних, клеєних і клеємеханічних з`єднань.

Імпедансний метод УЗК був розроблений в СРСР в 1958 році вченим Ю.З. Ланге і знайшов застосування для контролю елементів шарових конструкцій, які застосовуються в літакобудуванні.

Рис. 6. Структурна схема імпедансно-акустичного дефектоскопа:

1 - контрольований виріб; 2 - силовимірювальний п'єзоелемент; 3 - індикатор; 4 - випромінюючий п'єзоелемент; 5 - сигнальний пристрій; 6 - генератор; 7 - підсилювач; 8 - аналізатор; 9 - блок живлення.

Фізична суть методу базується на порівняльному вимірюванні залежності повного механічного опору (імпедансу) контрольованої ділянки виробу від якості з`єднання окремих його елементів між собою. Структурна схема імпедансно-акустичного дефектоскопа показана на рис. 6.

Генератор 6 виробляє електричні коливання високої частоти, які поступають на випромінюючий п`єзоелемент перетворювача. Електричні коливання, перетворені п`єзоелементом в пружні механічні, передаються через стрижень перетворювача на ділянку контрольованого виробу. У випадку знаходження перетворювача над ділянкою контрольованої поверхні з хорошим з`єднанням обшивки із силовим набором уся ділянка конструкції коливається як одне ціле. Сила реакції контрольованої ділянки (механічний імпеданс), яка визначається його міцністю на коливання, що передаються від стрижня перетворювача, буде перевищувати силу реакції ділянки конструкції, але тільки у випадку, якщо стрижень перетворювача знаходитиметься над дефектом (рис. 7). Сила реакції контрольованої ділянки на стрижень перетворювача вимірюється силовимірювальним п`єзоелементом перетворювача за значенням ЕРС, яка ним виробляється.

Рис. 7. Схематичне зображення механічного імпеданса контрольованого вибору:

а - хороше з'єднання; б - погане з'єднання; 1 - стрижні перетворювача; 2- обшивка; 3 - клей; 4 - елемент силового набору.

Імпедансно-акустичні дефектоскопи типу ІАД-2, ІАД-3, які випускаються серійно, при контролі можуть працювати в резонансному і нерезонансному режимах.

Прилад настроюють по контрольному зразку і потім контроль здійснюють за методом порівняння. Наявність дефекту фіксують за відхиленням стрілки індикатора у встановлених межах. Додатковим сигналом є загоряння лампочки. Одержана інформація можу бути записана самописом (дефектоскоп ІАД-3).

7. Метод акустичної емісії

Метод акустичної емісії застосовують для контролю структурного стану матеріалу посудин високого тиску, тонкостінних оболонок і т. ін.

Фізична суть методу полягає у визначенні хвиль пружної деформації, які виникають у металі в результаті визволення енергії при пластичній його деформації або руйнуванні локальних об`ємів.

Хвилі пружної деформації, які є результатом деформації або розвитку джерела руйнування матеріалу, виявляються як явище зміщення на поверхні контрольованого об`єкта.

Стосовно умов ТО і ремонту АТ застосування методу акустичної емісії дозволяє одержувати інтегральну оцінку технічного стану сильно нагружених елементів і вузлів ЛА у зв`язку з появою і розвитком пошкоджень конструкцій від утомленості.

Виявлення хвиль акустичної емісії здійснюють безпосередньо приєднанням п`єзоелектричних перетворювачів до поверхні виробу з подальшою фіксацією електричних імпульсів, викликаних появою деформацій конструкції.

Метод акустичної емісії дозволяє не тільки виявити, але й простежити кінетику розвитку виявлених мікротріщин.

Апаратура, яка застосовується у даний час для контролю емісійним методом, складна і потребує подальшого удосконалення. Проте можливості даного методу контролю привертають увагу дослідників і практиків, що дає підставу передбачити про його широке застосування в майбутньому.

У даний час широко застосовують автоматичне обладнання, яке вміщує спеціалізовані ЕОМ для визначення місця знаходження і потужності джерела імпульсу акустичної емісії.

Прикладом є акустичний місцешукач дефектів, які розвиваються, “Амур-Д4”. Прилад дозволяє виявляти і визначати координати тріщин, які розвиваються в конструкціях, з видачею інформації на цифродрукарський пристрій.

Висновок

В ході виконання даної роботи, я опрацював та розкрив суть ультразвукового методу неруйнівного контролю, їхні переваги і недоліки, а також навів такі методи контролю, як тіньовий, ехо-метод, резонансний, імпедансний, і метод акустичної емісії.

Ультразвукова дефектоскопія допомагає зменшити число скарг від льотного персоналу, скоротити кількість замін деталей, затримок і скасувань рейсів. Не можна скидати з рахунків і підвищення якості, тому що безпека залишається пріоритетом номер один. Дефектоскоп в руках авіаційних механіків або в руках контролера дозволить забезпечити належне технічне обслуговування. Із застосуванням ультразвукової технології збільшиться продуктивність праці і збільшиться щорічна економія коштів.

Список використаної літератури

1. Кудрін А.П., Зайвенко Г.М., Волосович Г.А., Хижко В.Д. Ремонт повітряних суден і авіаційних двигунів / Підручник. - К.: НАУ, 2002. - 492 с

2. Кудрін А.П., Лубяний В.В., Хижко В.Д., Волосович Г.А., Зайвенко Г.М., Маленко В.І., Овсянкін А.М. Ремонт та виробництво повітряних суден і авіаційних двигунів / Навчально-методичний посібник з курсового проектування. - К.: НАУ, 2006. - 134 с.

Размещено на Allbest.ru