ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «ТКМ и химии»

Ультразвуковой контроль оси колёсной пары электровоза ВЛ-10

Проверил

преподаватель

Ригмант М.Г.    Выполнил

студент группы 2003 - Т - 1062

 Шумаков Г.В.

Екатеринбург

2008

Содержание

1 Описание контролируемой детали

2 Сущность метода контроля УЗК

2.1 Физические основы

2.2 Пьезоэффект и пъезоэлектрические преобразователи

3 Методика работы

4 Обоснование метода

Список используемых источников

1 Описание контролируемой детали

Унифицированные колёсные пары с зубчатым колесом на удлиненной ступице устанавливаются на электровозы ВЛ60к, ВЛ80, ВЛ80к, а так же ВЛ10 и ВЛ11. Они состоят из оси, на которую с усилием 110-150 тс напрессованы колёсный центр с бандажом и зубчатым колесом. Колёсные пары должны удовлетворять требованиям ГОСТ 11018-64.

Оси изготовляют из осевой локомотивной стали Ос. Л ГОСТ 4728-72. Откованные заготовки осей нормализуют с последующим отпуском. Ось должна удовлетворять требованиям ГОСТ 3281-59. Допуск диаметра подступичной части оси подбирают по фактическим размерам сопрягаемых поверхностей колеса и оси, обеспечивающим условия запрессовки.

Рисунок 1 – Унифицированная колёсная пара электровозов ВЛ60к, ВЛ80, ВЛ80к, а так же ВЛ10 и ВЛ11.

2 Сущность метода контроля УЗК

2.1Физические основы

Акустические методы контроля основаны на свойствах упругих механических колебаний, которые могут быть возбуждены в различных физических средах: твёрдых, жидких и газообразных. Упругие колебания представляют собой колебания частиц среды относительно своего положения равновесия, которые могут передаваться от одних частиц к другим т.е. такие колебания сопровождаются распространением энергии. Распространение энергии при упругих колебаниях происходит в виде волн за счёт упругих межмолекулярных связей.

В зависимости от частоты механических колебаний различают звук (механические колебания с диапазоном частот от 16 Гц до 20 кГц, воспринимающиеся человеческим ухом), ультразвук (механические колебания с частотой свыше 20 кГц) и инфразвук (механические колебания с частотой ниже 16 Гц). При контроле акустическими методами неразрушающего контроля используется, как правило, ультразвук. Упругие волны, распространяемые в среде источником ультразвука, в зависимости от своих свойств подразделяются на продольные, поперечные и поверхностные, причём поперечные и поверхностные волны могут распространяться только в твёрдых телах. Поверхностные волны могут распространяться в твёрдых телах только в поверхностном слое, глубина которого не превышает длину волны (λ). Акустические параметры некоторых материалов приведены в таблице 1.

Длина волны равна пути, пробегаемому волной за время полного цикла колебаний. Это время называется периодом колебаний (Т ). Число периодов колебаний в секунду называется частотой колебаний (f). Частота колебаний с периодом колебаний связаны простой зависимостью:

f= (1)

Длина волны выражается зависимостью

λ = с∙Т, (2)

где с - скорость распространения волны в данной среде.

Учитывая формулы (1) и (2) длину волны можно выразить через частоту:

λ=. ............