Одним из наиболее важных компонентов вагонов является роликовый подшипник буксовых узлов подвижного состава. Во избежание полного разрушения роликов в подшипнике необходимо проводить их периодическое дефектоскопирование во время ремонта колёсных пар. Поскольку закалка роликов поверхностная, то возникновение трещин и выкрашивание происходят, в первую очередь, на поверхности ролика по калёному слою. Трещины могут возникать как на образующей поверхности, так и на торцах роликов. Оценить состояние роликов позволяют различные методы неразрушающего контроля – радиационный, тепловизионный, магнитопорошковый, вихретоковый, капиллярный.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля является наиболее продуктивным и дешевым, лишён многих недостатков других методов. Существенным преимуществом данного метода является то, что подготовка объекта контроля к дефектоскопированию сводится всего лишь к процессу смывания смазки, а результат контроля, формируемый без участия оператора, известен сразу после окончания сканирования.
Дефектоскоп ВД-131 НД «ИНСПЕКТОР»
В ООО «Промприлад» был разработан и создан дефектоскоп ВД–131 НД "Инспектор". Прибор предназначен для выявления выходящих на поверхность трещин протяжённостью более 3 мм, раскрытием более 2 мкм, глубиной более 0,1 мм в цилиндрических роликах диаметром 32 мм и длиной 52 мм из состава подшипников качения № 2726, используемых в буксовых узлах вагонов.
Конструктивно прибор выполнен моноблочным и содержит следующие узлы:
- Блок питания
- Устройство размагничивания (демагнитизатор)
- Механизм удаления ролика с позиции контроля
- Механизм вращения ролика на позиции контроля
- Механизм перемещения ВТП
- Блок сбора и обработки информации
- Дисплей
- Клавиатура
Дефектоскоп предназначен для эксплуатации в лабораторных и цеховых условиях вагоноремонтных заводов.
В основу работы дефектоскопа ВД-131 НД "Инспектор" положен модуляционный метод вихретокового контроля. Он заключается в том, что при взаимном перемещении объекта контроля и вихретокового преобразователя пространственное изменение свойств ОК влечёт за собой изменение параметров сигнала вихретокового преобразователя (далее в тексте – ВТП) во времени. После усиления и детектирования сигнала вихретокового преобразователя полученная огибающая высокочастотных колебаний несёт информацию о наличии и величине дефекта.
При включении прибор производит самотестирование. Если неполадок не обнаружено, на дисплее высвечивается логотип фирмы-изготовителя, затем дефектоскописту необходимо произвести настройку дефектоскопа.
Для корректной работы прибора необходимо провести процедуру «Калибровка», для этого установить подающую кассету с комплектом стандартных образцов (СОП) и нажать кнопку "Старт". Комплект СОП состоит из 3-х роликов с искусственными дефектами различной ориентации в различных зонах контроля. Процедура калибровки происходит путём трёхкратного сканирования каждого ролика. В случае, когда сигналы от дефектов на одном образце отличаются при разных проходах более чем на 20%, то калибровка признаётся плохой. Сообщение о результате проведения калибровки выводится на дисплей. В случае если калибровка не удалась оператор обязан провести её повторно.
Теперь дефектоскоп готов к работе. Оператор должен установить подающую кассету с роликами для контроля, приёмную кассету и инициировать процедуру контроля нажатием кнопки "START". Все ролики обязательно проходят размагничивание в демагнитизаторе, т.к. это необходимо для устранения неравномерной намагниченности роликов, которая влияет на результат дефектоскопирования.
После размагничивания ролик поступает на позицию контроля. Вихретоковые преобразователи для сканирования торцов ролика закреплены неподвижно, т.к. зона контроля торцов ролика перекрывается площадью вихретокового преобразователя. ВТП для контроля образующей ролика во время вращения объекта контроля перемещается вдоль ролика, таким образом формируется спиралевидная развёртка цилиндрической поверхности объекта контроля.
Сигналы ВТП усиливаются в предусилителе и передаются на плату обработки данных, где происходит их усиление, детектирование и фильтрация. Затем сигналы от ФНЧ и ФВЧ попарно суммируются и оцифровываются. Оцифрованные значения сигналов поступают на микропроцессор, который сравнивает их с пороговыми значениями (установленными после калибровки). Микропроцессор ведёт учёт амплитуды и длительности импульсов, превысивших пороговое значение. Таким же образом обрабатываются данные от торцевых ВТП. После окончания дефектоскопирования ролика микропроцессор принимает решение об его годности и приводит в действие механизм удаления ролика с позиции контроля. Годные ролики направляются в приёмную кассету, а бракованные откладываются в емкость для брака.
Во время контроля на дисплее отображается информация о годных и бракованных роликах в процентах по отношению к уровню сигналов от калибровочного комплекта СОП.
После того, как будут продефектоскопированы все 15 роликов из подающей кассеты, процесс контроля прекращается, и на дисплее отображается информация о количестве годных и бракованных роликов.
Время контроля 15 бездефектных роликов составляет 5 минут.
Чтобы исключить возможность пропустить дефекты с любой ориентацией во всех трёх каналах применены мультидифференциальные ВТП с крестообразным включением обмоток. Высокая точность в изготовлении ВТП позволяет добиться их повторяемости, взаимозаменяемости, в связи с чем отпадает необходимость производить настройку блока обработки данных после смены ВТП. Все измерительные обмотки выполнены на ферритовых сердечниках.
Технические характеристики
- Выявляемый минимальный искусственный дефект:
- протяжённость 3 мм;
- раскрытие 2 мкм;
- глубина 0,1 мм.
- Зоны контроля:
- образующая цилиндрического ролика;
- торцы на 8 мм от края.
- Тип ВТП - накладной трансформаторный мультидифференциальный.
- Фиксируемые данные:
- фамилия дефектоскописта;
- дата и время контроля;
- уровень сигнала дефекта роликов в процентах, по отношению к пороговому значению от роликов из комплекта СОП;
- номер подшипника.
- Загрузка роликов и выгрузка годных роликов – кассетная по 15 роликов
- Производится автоматическая сортировка годных роликов в приёмную кассету, а бракованных – в приёмную ёмкость брака.
- Запись в память результатов контроля 250 подшипников.
- Возможность передачи данных на компьютер.
- Производительность контроля не менее 120 роликов в час.
- Время подготовки к работе 30 сек.
На базе вагонного депо "Дарница" ВЧД-5 и на базе вагонного депо "Киев-Пассажирский" специалистами НПФ "ПРОМПРИЛАД" совместно со специалистами депо были проведены эксплуатационные испытания вихретокового дефектоскопа ВД-131 по выявлению поверхностных дефектов в стальных цилиндрических роликах из со¬става подшипников качения, используемых в буксовых узлах грузовых и пассажирских вагонов.
В настоящее время на территории Украины эксплуатируются более 10 дефектоскопов ВД-131 НД "Инспектор". Это пассажирские вагонные депо Тернополь, Синельниковское, Николаев, Гребенка, Бахмач, Одесса-Головна, Днепровское пассажирское вагонное депо, вагонное депо Каховка.
В Николаевском вагонном депо за последний месяц было проконтролировано 1495 роликов, из них забраковано 105 шт. С начала 2008 г. дефектоскопом ВД-131НД проверено 1750 роликов и с них забраковано 50 шт.
В вагонном депо Гребенка дефектоскопом ВД-131 НД за последние 6 месяцев было проконтролировано 20000 шт. роликов.
Отзывы потребителей о приборе положительные и предприятия оценивают дефектоскоп, как простой в обслуживании, безопасный и надежный для проведения вихретокового НК в соответствии с инструкцией ЦВ-ЦЛ 0058.
Все пожелания потребителей относительно улучшения работы дефектоскопа ВД-131 НД учитываются и выполняются в последующих версиях прибора.
В заключение хочется отметить, что фирма производитель ООО «Промприлад» находится в г. Киеве, все вихретоковые приборы получают гарантийное и после гарантийное обслуживание, а специалисты нашей фирмы проведут обучение работе с приборами, окажут Вам квалифицированную консультацию и разработают новые технологические инструкции по проведению НК.
Приглашаем и Вас к взаимовыгодному сотрудничеству!