Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Л. С. Бабаджанов, М. Л. Бабаджанова. "Вихретоковый контроль поверхностного слоя деталей подшипников с оценкой геометрических параметров дефектов"

Вихретоковый контроль поверхностного слоя деталей подшипников с оценкой геометрических параметров дефектов




Л. С. Бабаджанов, М. Л. Бабаджанова. Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы»

(ФГУП «ВНИИМС»), Москва, Россия, e-mail: office@vniims.ru

B. В, Горбунов, ООО «НПП Подшипник-Стома», Саратов, Россия, e-mail: be-st@mail.ru

М. В. Карпеев, ОАО «ЕПК-Саратов» (ОАО «Саратовский подшипниковый завод»), Саратов, Россия, e-mail: info@spz.ru

C. В. Тяпаев, Центр технического аудита ОАО «РЖД», Москва, Россия, e-mail: cta-info@mail.ru

В статье представлены средства вихретокового контроля деталей подшипников, их метрологические характеристики, а также методики и средства проверки метрологических характеристик. Показан порядок определения геометрических параметров дефектов с нормируемой погрешностью.

Ключевые слова: дефект, измерение, вихретоковый прибор, образец с искусственным дефектом, проверка метрологических характеристик.

The article presents measuring equipment for the eddy-current control of bearing parts and their metrological characteristics, as well as methods and tools for verification of the metrological characteristics. Control procedure of flaw geometrical parameters with the normalized error is shown in the article. Key words: flaw, measurement, artificial flaw sample, eddy-current equipment, calibration of metrological characteristics.

В производстве подшипников применяется неразрушающий контроль деталей вихретоковыми приборами и автоматами, обладающими высокой производительностью и достоверностью контроля. При этом проверяются как поверхностные, так и подповерхностные дефекты вида трещин, прижогов и мягких пятен, неметаллических включений и других видов.

Измерительная информация по результатам контроля необходима для управления технологическим и производственным процессами.
Достоверность и информативность контроля повышаются в случае, когда определены вид дефекта и его геометрические параметры - форма и размеры, а также положение дефекта на контролируемой поверхности.

Возможность определения вида дефекта и его геометрических параметров реализуется техническими средствами, формирующими растровые изображения - сканограммы - контролируемой поверхности.

В ОАО «Саратовский подшипниковый завод» и ОАО «Самарский завод авиационных подшипников» для выборочного контроля колец роликовых подшипников на операциях шлифовальной обработки, а также для сплошного приемочного контроля мелких партий деталей применяются приборы ПВК-К2М.

Прибор ПВК-К2М оснащен сканером с числовым программным управлением и не требует переналадки при контроле различных типов деталей. Цифровая индикация координат и уровня сигнала вихретокового преобразователя (ВТП) возможна для любой точки сканограммы, указанной курсором.

В этом приборе прямое измерение размеров длины и ширины выявленных неоднородностей поверхностного слоя реализуется программным обеспечением, которым предусмотрено автоматическое вычисление расстояния между двумя любыми указанными курсором точками на сканограмме. Глубина и степень изменений в металле поверхностного слоя коррелируют с величиной сигнала ВТП.

Прибор ПВК-К2М зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений (ГР № 6079-03) и подлежит периодической поверке.

Метрологические характеристики прибора, относящиеся к определению размеров дефектов, выражаются чувствительностью прибора к глубине дефекта, воспроизводимого образцом с искусственным дефектом ОС-ПО, и точностью измерения угловых и осевых расстояний между точечными искусственными дефектами, нанесенными на цилиндрические поверхности контрольных образцов. Возможность выявления реальных дефектов минимальных размеров характеризуется отношением сигнал-шум на концах реальных трещин и отношением сигнал-шум в области слабо выявляемых химическим травлением дефектов.

В таблице 1 приведены метрологические характеристики прибора ПВК-К2М

Сканнограмма роликовой дорожки

Прибор ПВК-К2М служит также для передачи размеров глубины дефекта структуры металла, длины реальной трещины, ширины дефекта типа риски образцам деталей подшипников с искусственными и реальными дефектами, которые используются для настройки и калибровки специального вихретокового оборудования, применяемого в поточном производстве подшипников.

Примерами такого оборудования являются автоматизированные стенды модели АСВК-2ВД вихретокового контроля внутренних колец подшипников, применяемых в буксовых узлах железнодорожных вагонов, а также приборы ПВК-КМ2 для контроля наружных и внутренних колец указанного типа подшипников.

Стенды и приборы заменяют магнитопорошковую дефектоскопию, применяемую для выявления трещин, и химическое травление, применяемое для выявления прижогов и мягких пятен.

В конструкции стендов и приборов применены многоканальные вихретоковые преобразователи (ВТП) и многоэлементные вихретоковые датчики, установленные на сканерах с программным управлением для одновременного контроля всех поверхностей кольца, благодаря чему машинное время сканирования одного кольца снижено до 18 секунд.

Компьютерная обработка измерительной информации, содержащейся в сигналах ВТП,позволяет избирательно изменять чувствительность стенда к различным неоднородностям поверхностного слоя. В результате, например для нерабочих поверхностей кольца, сигналы от недопускаемых мелких трещин не теряются на фоне допускаемых пятен структурной неоднородности или, говоря иначе, структурная неоднородность не является помехой для выявления мелких трещин. Для этого выполняется полосовая частотная фильтрация всплесков. Составляющие сигнала в каждой полосе частот отображаются на сканограммах яркостью и цветом, выделяя характерные пятна
неоднородности поверхностного слоя. Выявленной областью локальной неоднородности считается область, в которой уровень сигнала ВТП превышает более чем вдвое среднее квадратическое отклонение значения сигнала от контролируемой поверхности детали. Пределы допускаемой величины сигналов по полосам задаются в настройках прибора, исходя из требований к однородности отдельных поверхностей контролируемой детали. Превышение установленных пределов сигнализируется световыми индикаторами.

Для демонстрации измерительных возможностей реализованного в приборах вихретокового метода на рис. 1 приведен пример сканограммы роликовой дорожки внутреннего кольца подшипника 42726 с искусственными дефектами типа тонкой прорези и тонкой полоски отпуска, сформированными лазерным излучением, а также с множественными дефектами типа шлифовальных прижогов, полученных на предварительном шлифовании и не полностью удаленных на окончательном. Для просмотра также доступны графики сигналов каждого датчика за каждый оборот детали.

В таблице 2 приведены метрологические характеристики стенда, влияющие на точность отображения контуров дефектов. Принятые показатели позволяют настроить стенд и откалибровать его чувствительность к тонким протяженным дефектам поверхностного слоя, а также проверить порог чувствительности стенда к минимальной длине дефекта.

Метрологические харрактеристики

Настройка и проверка метрологических характеристик, а также поверка и калибровка вихретоковых средств неразрушающего контроля осуществляется с применением образцов с искусственными или реальными дефектами [1,2]. Настройка и калибровка стендов по образцам с искусственными дефектами, близкими по своим характеристикам к реальным дефектам поверхностного слоя деталей подшипников, позволяет более точно определять контуры реальных дефектов и соответственно их размеры. Получаемая таким образом измерительная информация о видах и размерах дефектов используется предприятиями в системе управления качеством [3].

Страница 1 из 2 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Л. С. Бабаджанов, М. Л. Бабаджанова. "Вихретоковый контроль поверхностного слоя деталей подшипников с оценкой геометрических параметров дефектов"