Спосіб визначення наявності тріщин у матеріалі деталі
Власники патенту UA 2413213:
Використання: визначення наявності тріщин у матеріалі деталі. Сутність винаходу полягає в тому, що деталь повністю занурюють в рідину і витримують в рідині певний час, не менше восьми годин, рівне такту виробництва, потім деталь дістають з рідини, видаляють рідину з усієї поверхні деталі, наводять вібрацію в матеріалі деталі, наприклад, постукуванням по поверхні деталі важким предметом або розташувавши деталь на вібраційному столі, по появі слідів рідини на поверхні деталі судять про наявність мікротріщини, причому матеріал важкого предмета має твердість, меншу, ніж деталь, маса предмета, сила і частота ударів, а також місце нанесення ударів вибирають залежно від матеріалу та конфігурації деталі, щоб у матеріалі деталі виникли коливання резонансної частоти, що інтенсифікують вихід рідини на поверхню деталі. Технічний результат: підвищення надійності визначення мікротріщин на поверхні деталі.
Винахід відноситься до галузі виробництва, ремонту та дефектації деталей і може бути використане при ремонті двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Відомий електромагнітний спосіб виявлення тріщин [1, стор.46], полягає в тому, що при пропусканні магнітного потоку через деталь, що має тріщини, відбувається зміна величини та напрямки магнітного потоку внаслідок неоднакової перерізу магнітної проникності. Зміна величини та напрями магнітного потоку реєструється нанесенням на поверхню випробуваної деталі магнітного порошку після її намагнічування або при присутності поля, що намагнічує. Порошок осідає по краях тріщини, копіюючи форми тріщини, і цим виявляє її. Позитивною стороною способу є те, що віндозволяє виявляти тріщини малих розмірів поверхні деталі. Недоліком є те, що для здійснення способу потрібне складне та дороге обладнання, купувати яке не завжди під силу малим підприємствам, якщо є можливість їх придбання, вони мають дуже низьку ефективність через малу завантаження протягом року - це, по-перше. По-друге, магнітний порошок після визначення тріщини необхідно видалити з поверхні деталі, а також деталь розмагнічувати. В іншому випадку, деталь у процесі роботи буде притягувати до себе продукти зносу, металеві стружки, і в процесі експлуатації може відбутися форсований знос деталі, наприклад шийок колінчастого валу двигуна внутрішнього згоряння.
Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого винаходу є метод [2, стор.111] визначення мікротріщин (прихованих дефектів) у матеріалі деталі, що полягає в тому, що поверхню деталі попередньо очищають від маслянисто-грязевих та інших забруднень, наносять пенетрант (проникаюча рідина) , Виявляють дефект, якщо він є, і роблять остаточну зачистку поверхні деталі. При цьому методі важливо те, щоб рідина, яка проникла (втягнулася) в мікротріщини, згодом швидко вийшла з тріщини на поверхню деталі і розтікалася вздовж тріщини, показуючи тим самим наявність тріщини на поверхні деталі. Для інтенсифікації виходу рідини на поверхню застосовують різні способи, наприклад, нагрівають деталь. Даний спосіб простий у здійсненні, його можна застосовувати в малих підприємствах, недоліком є те, що деталь необхідно нагріти, що збільшує тривалість та трудомісткість операції може бути пожежонебезпечним.
Спосіб реалізується в такий спосіб. З поверхні деталі, у якоїнеобхідно перевірити наявність (або відсутність) мікротріщин на поверхні, що видаляють поверхневі забруднення. Тобто поверхня деталі перед контролем має бути чистою. Потім деталь повністю занурюють у ванну з пенетрантом і витримують у ванні не менше восьми годин для повного проникнення пенетранту в пори (мікротріщини) на поверхні деталі. Цю операцію виконують або наприкінці, або на початку робочої зміни для того, щоб час витримки було по можливості більше. Такий підхід особливо ефективний при серійному виробництві ремонту, наприклад ДВС, а також при одиничному виробництві. Після витримки деталі у ванні з поверхні деталі повністю видаляють (очищають) від слідів пенетранту та протирають насухо. Наводять у матеріалі деталі вібрацію, наприклад, шляхом постукування поверхнею деталі важким предметом (наприклад, молотком). Причому маса предмета, сила та частота ударів повинні бути такими, щоб у матеріалі деталі виникли коливання на резонансній частоті. Місце удару вибирається у тому районі поверхні деталі, де найімовірніше поява тріщини, наприклад, для шатуна це район поверхні біля нижньої головки, куди встановлюється шатунний вкладиш. Після постукування візуально перевіряють поверхню наявність сліду пенетранта, який виходить назовні з мікротріщини на поверхню деталі під дією вібрації, показуючи тим самим наявність мікротріщини. Відсутність слідів пенетранта на поверхні після постукування говорить про відсутність мікротріщин, і деталь можна передати на збирання виробу.
Застосування запропонованого способу визначення тріщин у матеріалі деталі в порівнянні з відомими способами дозволяє підвищити продуктивність та ймовірність виявлення мікротріщин на поверхні деталі, тим самим підвищуючи надійність роботи конкретної деталі у зібраномувиробі.
1. Ремонт машин. М., вид-во "Колос". 1967. 504 с. (Уч-ки та навч. посібники для с.-г. технікумів) Авт: І. Є. Ульман, І. М. Герштейн, B. C. Насонов та ін УДК 631.3.004.67 (075.8).
2. Надійність та ремонт машин / В.В.Курчатуїн, Н.Ф.Тельнов, К.А.Ачкасов та ін; За ред. В.В.Курчаткіна. – М.: Колос, 2000. – 776 с.: іл. (Підручники та навчальні посібники для вищих навчальних закладів).
Спосіб визначення мікротріщин на поверхні деталі, що полягає в тому, що попередньо змочують поверхню деталі легкопроникаючою рідиною, після деякого часу очищають поверхню деталі насухо і по появі на очищеній поверхні сліду рідини судять про наявність мікротріщини, який відрізняється тим, що деталь повністю занурюють в рідину і витримують в рідині певний час не менше восьми годин, рівне такту виробництва, потім деталь дістають з рідини, видаляють рідину з усієї поверхні деталі, наводять вібрацію в матеріалі деталі, наприклад, постукуванням по поверхні деталі важким предметом або ж розташувавши деталь на вібраційному столі, появі слідів рідини на поверхні деталі судять про наявність мікротріщини, причому матеріал важкого предмета має меншу твердість, ніж деталь, маса предмета, сила і частота ударів, а також місце нанесення ударів вибирають в залежності від матеріалу і конфігурації деталі, щоб у матеріалі деталі виникли коливання резонансної частоти, що інтенсифікують вихід рідини на поверхню деталі