Рухомий намагнічуючий пристрій для магнітної дефектоскопії

Реферат: Рухомий намагнічуючий пристрій для магнітної дефектоскопії належить до неруйнівного контролю виробів, а саме до магнітопорошкової дефектоскопії протяжних зварних з'єднань та поверхні виробів із феромагнітних матеріалів в різних галузях машинобудування. Пристрій містить циліндричне магнітопровідне ярмо, яке охоплене втулкою із немагнітного матеріалу з можливістю повороту її навколо ярма на підшипниках ковзання, два складені котки, що включають магнітопровідні диски та круглі постійні магніти, намагнічені уздовж подовжньої осі. Магніти по зовнішньому контуру охоплені захисним кожухом. Котки жорстко та співвісно за допомогою гвинтів приєднані до торців циліндричного ярма. З однієї сторони втулки паралельно поверхні виробу та перпендикулярно втулці установлена подовжена циліндрична рукоятка з накаткою для вільного переміщення пристрою по поверхні контрольованого виробу. З другої сторони втулки співвісно з рукояткою установлені два упори, що застосовуються при знятті пристрою з поверхні виробу. В площині дисків на зовнішній поверхні по периметру виконані виїмки з перемичками між ними, при цьому у виїмки вставлені магнітопровідні стрижні з можливістю їх вільного переміщення у виїмках дисків та контактування з поверхнею контрольованого виробу. На площинах циліндричних дисків з двох сторін установлені захисні диски 13 із немагнітного матеріалу для фіксації стрижнів у виїмках магнітопровідних дисків. Захисні диски 13 кріпляться до поверхні дисків гвинтами. Технічним результатом є збільшення контрольованої зони при забезпеченні плавності руху намагнічуючого пристрою по поверхні виробу. UA 105825 C2 (12) UA 105825 C2 UA 105825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до неруйнівного контролю виробів магнітними методами і може бути використаний як засіб магнітопорошкової дефектоскопії протяжних зварних з'єднань та поверхні виробів із феромагнітних матеріалів. Відомий рухомий намагнічуючий пристрій для магнітної дефектоскопії, що має циліндричне магнітопровідне ярмо, два складених котки, розташовані по торцях ярма з можливістю переміщення уздовж його осі у різні сторони, та рукоятку, кожен коток складений із трьох співвісних дисків, крайні з яких виконані магнітопровідними, а внутрішній є круглим постійним магнітом, намагніченим уздовж подовжньої осі (див. а. с. СССР №1446546, G 01N 27/84, опубл. 23.12.1988. Бюл. № 47). Недоліками даного пристрою є складність його конструкції із-за наявності в котках трьох співвісних дисків, незручність переміщення пристрою за допомогою рукоятки, що знаходиться в циліндричному ярмі, необхідність прикладення великого зусилля стискання на рукоятку для відводу дисків від ярма та розриву ланцюга магнітного потоку при знятті пристрою з поверхні виробу, а також наявність малої зони контакту циліндричних дисків з поверхнею виробу по його твірній лінії. Найбільш близьким за технічною суттю запропонованого винаходу є рухомий намагнічуючий пристрій для магнітної дефектоскопії, що має циліндричне магнітопровідне ярмо, яке охоплене втулкою із немагнітного матеріалу з можливістю повороту її навколо ярма на підшипниках ковзання, два складених котки, розташовані по торцях ярма, кожен коток містить по одному крайньому магнітопровідному диску, циліндрична поверхня яких по периметру виконана у вигляді багатокутних лисок, та по одному постійному круглому магніту, намагніченому уздовж подовжньої осі та охопленому по зовнішньому циліндричному контуру захисним кожухом із немагнітного матеріалу, кожний магніт приєднаний жорстко гвинтами та співвісно до дисків та торців циліндричного ярма, на втулці з однієї сторони паралельно площині контрольованого виробу та перпендикулярно до неї установлена подовжена циліндрична рукоятка з накаткою, а з іншої сторони - два упори, при цьому гвинти, рукоятка та упори виконані з немагнітного матеріалу (див. патент України на корисну модель №51851, G 01N 27/84, опубл. 12.08.2010, бюл. №15). Основним недоліком даного намагнічуючого пристрою є те, що при розширенні контрольованої зони виробу за рахунок багатокутних лисок на циліндричній поверхні дисків порушується плавність руху намагнічуючого пристрою по поверхні виробу внаслідок необхідності перекочування дисків через кути ребер між лисками. Збільшення ширини лисок на поверхні дисків приводить до погіршення плавності руху намагнічуючого пристрою по поверхні виробу. В основу даного винаходу поставлено задачу збільшення контрольованої зони при забезпеченні плавності руху намагнічуючого пристрою по поверхні виробу. Для вирішення поставленої задачі у відомому рухомому намагнічуючому пристрої для магнітної дефектоскопії, що має циліндричне магнітопровідне ярмо, яке охоплене втулкою із немагнітного матеріалу з можливістю повороту її навколо ярма на підшипниках ковзання, два складених котка, розташованих на торцях ярма, кожен коток містить по одному крайньому магнітопровідному диску, циліндрична поверхня яких по периметру виконана у вигляді багатокутних лисок, та по одному постійному круглому магніту, намагнічених уздовж подовжньої осі та охопленому по зовнішньому циліндричному контуру захисним кожухом із немагнітного матеріалу, кожний магніт приєднаний жорстко гвинтами та співвісно до дисків та торців циліндричного ярма, на втулці з однієї сторони паралельно площині контрольованого виробу та перпендикулярно до неї установлена подовжена циліндрична рукоятка з накаткою, а з іншої сторони - два упори, при цьому гвинти, рукоятка та упори виконані з немагнітного матеріалу, стосовно винаходу, в площині дисків по їх периметру відносно циліндричної поверхні виконані виїмки з перемичками між ними, а в виїмки вставлено магнітопровідні стрижні з можливістю їх вільного переміщення в виїмках дисків та контактування з поверхнею контрольованого виробу, при цьому з двох сторін по площині циліндричних дисків установлені та закріплені гвинтами захисні циліндричні диски із немагнітного матеріалу для фіксації стрижнів в отворах магнітопровідних дисків. На фіг. 1 зображено загальний вигляд намагнічуючого пристрою, а на фіг. 2 - принцип контактування стрижнів пристрою з поверхнею виробу. До складу пристрою входить циліндричне магнітопровідне ярмо 1, охоплене втулкою 2 із немагнітного матеріалу з можливістю повороту її навколо ярма на підшипниках 3 ковзання, два складені котки, що включають магнітопровідні диски 4 та круглі постійні магніти 5, намагнічені уздовж подовжньої осі. Магніти по зовнішньому контуру охоплені захисним кожухом 6. Котки жорстко та співвісно за допомогою гвинтів 7 приєднані до торців циліндричного ярма 1. З однієї 1 UA 105825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 сторони втулки паралельно поверхні виробу та перпендикулярно втулці 2 установлена подовжена циліндрична рукоятка 8 з накаткою для вільного переміщення пристрою по поверхні контрольованого виробу (на рисунку не видно). З другої сторони втулки 2 співвісно з рукояткою 8 установлені два упори 9, що застосовуються при знятті пристрою з поверхні виробу. В площині дисків 4 по їх периметру відносно циліндричної поверхні виконано виїмки 10 з розривами цієї поверхні та перемичками 11 між виїмками 10. В виїмки 10 вставлені стрижні 12 з можливістю їх вільного переміщення в виїмках дисків та контактування з поверхнею контрольованого виробу. На площинах циліндричних дисків з двох сторін установлені захисні диски 13 із немагнітного матеріалу для фіксації стрижнів в отворах магнітопровідних дисків. Захисні диски 13 кріпляться до поверхні дисків гвинтами 14. Пристрій під час контролю виробів установлюють на поверхню контрольованого виробу 15 зі зварним швом 16, на якому умовно показано повздовжній дефект 17. Рухомий намагнічуючий пристрій працює наступним чином. На попередньо підготовлений до проведення магнітопорошкового контролю протяжний виріб 15 зі зварним з'єднанням 16 установлюється намагнічуючий пристрій так, щоби вісь рукоятки 8 була паралельна з'єднанню 16 та співпадала з лінією зварного з'єднання (фіг. 1). При цьому через поверхню виробу 15 відбувається замикання мережі магнітного потоку. У зв'язку з тим, що діаметри стрижнів 12 менше діаметрів виїмок 10, то за рахунок розсіювання магнітного потоку через перемички 11 та стрижні 12 в місті контактування дисків 4 з поверхнею контрольованого виробу 15 одночасно притягуються до його поверхні не менше трьох стрижнів 12, чим досягається розширення зони контрольованої ділянки виробу 15 (фіг. 2). В процесі контролю виробу 15 дефектоскопіст за допомогою рукоятки 8 переміщує пристрій уздовж зварного з'єднання 16, в результаті чого ділянка виробу 15 в межах зони контактування стрижнів 12 з поверхнею виробів намагнічується. При цьому забезпечується послідовне плавне та неперервне намагнічування ділянок поверхні виробу в зоні контролю між полюсами намагнічуючого пристрою (між дисками 4). Одночасно з переміщенням намагнічуючого пристрою на ділянку зварного з'єднання між полюсами 4 дефектоскопіст наносить магнітну суспензію (магнітний порошок) в зону контролю (намагнічування) виробу. При наявності дефектів типу повздовжніх тріщин у зварному з'єднанні 16 на його поверхні будуть залишатися індикаторні рисунки виявлених дефектів 17. Після завершення контролю для зняття пристрою з феромагнітної поверхні виробу 15 рукоятку 8 необхідно повернути вертикально відносно осі пристрою до контакту упорів 9 з поверхнею виробу. При подальшому повороті рукоятки 8 відбувається відрив дисків 4 намагнічуючого пристрою від поверхні виробу 15 за допомогою упорів 9. Для забезпечення контактування декількох стрижнів 12 з поверхнею виробу 15 співвідношення між діаметром d1 виїмок 10 та діаметром d2 стрижнів вибирається у межах k=d1/d2=1,14….1,18. При виготовленні намагнічуючого пристрою прийнято діаметр виїмок 10 d1=5 мм, діаметр стрижнів 12 d2=4,4 мм. Співвідношення між діаметрами виїмок і стрижня складає k=1,14. При цьому в процесі контролю виробу в контакті з поверхнею виробу 15 знаходяться чотири стрижні 12 котків 4. Ширина зони контактування котків 4 пристрою з поверхнею виробу в даному випадку дорівнює b=18,5 мм. Технічним результатом винаходу є те, що намагнічуючий пристрій по поверхні контрольованого виробу рухається плавно, без перекочування, забезпечуючи при цьому розширення зони контрольованої ділянки виробу 15. Запропонований рухомий намагнічуючий пристрій може використовуватися для контролю різноманітних феромагнітних виробів, а також у випадках відсутності мережі електропостачання, в вибухо- та пожежонебезпечних, польових та інших умовах. 2 UA 105825 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 1. Рухомий намагнічуючий пристрій для магнітної дефектоскопії, що має циліндричне ярмо, яке охоплене втулкою із немагнітного матеріалу з можливістю повороту її навколо ярма на підшипниках ковзання, два складені котки, розташовані на торцях ярма, кожен коток містить по одному крайньому магнітопровідному диску, циліндрична поверхня яких по периметру виконана у вигляді багатокутних лисок, та по одному постійному круглому магніту, намагніченому уздовж подовжньої осі та охопленому по зовнішньому циліндричному контуру захисним кожухом із немагнітного матеріалу, кожний магніт приєднаний жорстко гвинтами та співвісно до дисків та торців циліндричного ярма, на втулці з однієї сторони паралельно площині контрольованого виробу та перпендикулярно до неї установлена подовжена циліндрична рукоятка з накаткою, а з іншої сторони - два упори, при цьому гвинти, рукоятка та упори виконані із немагнітного матеріалу, який відрізняється тим, що в площині дисків на зовнішній поверхні по периметру виконані виїмки з перемичками між ними, при цьому у виїмки вставлені магнітопровідні стрижні з можливістю їх вільного переміщення у виїмках дисків та контактування з поверхнею контрольованого виробу. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що з двох сторін по площині циліндричних дисків установлені та закріплені гвинтами захисні циліндричні диски із немагнітного матеріалу для фіксації стрижнів у виїмках магнітопровідних дисків. 3 UA 105825 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4