Методы и средства для измерения внутренних и линейных размеров деталей типа "Корпус" и "Вал"

Трудности определения дефектов магнитопорошковым методом связаны с возможностью перебраковки из-за отложений порошка на так называемых ложных дефектах. К последним относятся различного вида магнитные неоднородности, например структурная неоднородность (карбидная, аустенитная, ферритная и т.п.). Она не является признаком брака и выявляется в виде четких тонких скоплений валиков порошка, внешне похожих на волосовины. Такая структурная неоднородность проявляется вдоль волокон металла; вид валиков порошка в этом случае достаточно характерен.

Поэтому трудность заключается не в распознании ложных дефектов, а в том, что среди линий отложения порошка могут быть и нарушения сплошности, которые невозможно обнаружить на фоне структурной полосчатости. В некоторых случаях приходится значительно снижать режимы контроля (уменьшать напряженность намагничивающего поля или переходить на способ остаточной намагниченности) для того, чтобы обнаружить хотя бы грубые дефекты.

Местный наклеп - также один из частых видов ложных дефектов. Он является следствием ударов, надавливаний, клеймения, бросков и т.п. В случаях легких деформаций отложения порошка неустойчивы и при повторном контроле могут пропадать. Сильные деформации дают устойчивое отложение порошка. Такая возможность ложного оседания магнитного порошка в результате местных наклепов должна учитываться при переносе и хранении деталей [7].

Магнитные порошки

Магнитные порошки служат для визуального определения магнитных полей рассеяния над дефектами в магнитопорошковой дефектоскопии. На изолированную частицу в неоднородном магнитном поле вдоль оси х действует сила

F = x_mVH dH / dx,

где Хт и V - магнитная восприимчивость и объем частицы. Следует иметь в виду, что во внешнем (намагничивающем) поле частицы обычно не существуют изолированно, а вследствие магнитной коагуляции образуют цепочки, длина которых определяется многими причинами, в том числе длительностью воздействия поля, вязкостью среды, в которую помещен порошок, и т.д.

По характеру метода применения магнитные материалы, используемые для магнитопорошковой дефектоскопии, подразделяются на материалы:

1) сухие - черные и цветные;

2) мокрые, работающие в водной среде, в среде керосина либо легкого масла; концентраты;

3) аэрозоли.

В соответствии с методиками по магнитопорошковой дефектоскопии, разработанными для конкретных деталей и условий освещенности, используются магнитные материалы, работающие в условиях:

1. естественного света;

2. ультрафиолетового света;

3. универсального освещения - это естественный либо ультрафиолетовый свет.

Применяемые в дефектоскопии материалы по составу, физическим свойствам и назначению подразделяются на четыре вида [7]:

1)железные порошки, получаемые термическим разложением пентакарбонила железа Fe(Co)₅ или диспергированием железа электрической дугой в керосине;

2) порошки, получаемые в шаровых мельницах измельчением окалины, возникающей при горячей обработке стали;

3) порошки технического и синтетического магнетиков;

4) порошки ферромагнитного оксида железа, получаемые окислением магнетика.

Наибольшее распространение получили черный магнитный порошок, представляющий собой измельченный оксид-диоксид железа Fe₃O₄ и буровато-красный порошок - оксид железа (y-Fe₂ O₃).

Для контроля деталей с темной поверхностью используют светлые порошки (с добавлением алюминиевой пудры ПАК-3) либо люминесцентные магнитные порошки.

Для обнаружения мелких дефектов применяется мокрый метод с использованием магнитного порошка №850 и 850А в аэрозольной упаковке, оранжево-красный, флюоресцирующий при ультрафиолетовом и красный при обычном освещении. Рекомендуемая концентрация от 3 до 24 г/л воды в зависимости от применяемого освещения.

Черные порошки, концентраты и аэрозоли типов №106, 820, 820А предназначены для выявления небольших дефектов, таких, которые обнаруживаются в готовой продукции после окончательной обработки.

Для увеличения контрастности на изделиях с темной поверхностью рекомендуется использовать белую фоновую краску в аэрозольной упаковке, которая предварительно наносится на контролируемое изделие.

Магнитный порошок №106 предназначен для контроля в видимом свете, для использования в среде керосина или легкого масла. Размер частиц 2-20 мкм, средний 9 мкм. Рекомендуемая концентрация 9 г/л раствора.

Магнитный концентрат №820 - на водной основе, содержит ингибиторы коррозии, противопенные и смачивающие добавки, а также вещества, регулирующие рН-фактор. Разводится водой в соотношении 1:39. Размер частиц от 0,5 до 4 мкм, средний размер частиц 1,5 мкм.

Аэрозоль №820А представляет собой комбинацию не флюоресцирующих частиц и специального смачивающего средства в аэрозольном баллоне. Расход: 1 баллон (270 г) на 3-5 м².

Для обнаружения очень мелких дефектов, встречающихся после чистовой обработки в ответственных изделиях машиностроения и железнодорожного транспорта используется смесь магнитного порошка и смачивающего вещества №810 в водной среде. Цвет частиц желто-зеленый в ультрафиолетовом свете. Размер частиц 2-20 мкм.

Рекомендуется использовать в концентрации 11,25 г/л воды. Магнитный порошок №800 для контроля изделий авиакосмической промышленности и на железнодорожном транспорте. Желто-зеленый в ультрафиолетовом свете для работы в концентрации 1,25 г/л легкого масла.

Для контроля стальных заготовок с грубой обработкой поверхности используется флюоресцентный порошок №218, разработанный специально для работы в водной среде.

Цвет частиц желто-зеленый, применяется при концентрации 3,75 г/л воды.

Заготовки из чугуна и с грубой поверхностью контролируются флюоресцентным магнитным порошком №118 в среде легкого масла или воды. Размер частиц 2-30 мкм, цвет желто-зеленый.

Концентрат №788 представляет собой комбинацию флюоресцирующих частиц желто-зеленого цвета в ультрафиолетовом свете и черного в обычном свете и специального смачивающего средства на водной основе, содержит ингибиторы коррозии, противопенные и смачивающие добавки. Разводится водой в соотношении 1:39. Размер частиц 2-20 мкм, средний 7 мкм. Используется для обнаружения очень мелких дефектов на обработанных и необработанных деталях из ферромагнитных материалов.

Аэрозоль №778А - готовый для применения магнитный материал в аэрозольном баллоне. Расход: 1 баллон (270 г) на 3-5 м².

Красный магнитный порошок №600 для использования в обычном и ультрафиолетовом свете. Для применения в среде керосина или легкого масла. Размер частиц 2-20 мкм. Расход от 1,25 до 8 г/л.

Желто-зеленый магнитный порошок №970 для выявления очень мелких дефектов в аэрокосмической промышленности или других точных производствах, для использования в среде керосина или легкого масла. Размер частиц 2-25 мкм, средний 7 мкм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении курсового проекта были выбраны методы и средства для измерения внутренних и линейных размеров деталей типа «Корпус» и «Вал». Для выбранных СИ были разработаны принципиальные схемы средств измерений, таких как: нутромер с ценой деления отсчетного устройства 0,001 и 0,002 мм, индикатор многооборотный (1МИГ), длиномер вертикальный при измерении методом сравнения с мерой, принцип их функционирования и процесс измерения. Для контроля радиального биения была разработана схема измерительного устройства. Для контроля шлицевого соединения с прямобочным профилем рассчитали исполнительные размеры, поля допусков. Для контроля дефектов деталей были выбраны методы и средства неразрушающего контроля - акустический и магнитный, разработаны функциональные схемы приборов НК.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 8.051-81.«Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм».

2. ГОСТ 25347-82.«Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки».

3. ГОСТ 7951-80.«Калибры для контроля шлицевых прямобочных соединений. Допуски».

4. РД 50-98-86.«Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм».

5. Белкин, И.М. Средства линейно-угловых измерений: справочник./И.М. Белкин. - М.: Машиностроение, 1987. - 368 с.

6. Марков, Н.Н. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов./Н.Н. Марков, Г.М. Ганевский. - М.: Машиностроение, 1993. - 416 с.

7. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник в двух книгах./Под. ред. Клюева В.В. - М.: Машиностроение, 1976. - 327 с.

8. Степанов, Ю.С. Альбом контрольно-измерительных приспособлений: учебное пособие для вузов / Ю.С. Степанов [и др.]. - М.: Машиностроение, 1998. - 184с.

Размещено на Allbest.ru