Современные технологические процессы изготовления продукции машиностроения во многих случаях сопровождаются промежуточным контролем качества изделий. В связи с этим важное значение приобретают неразрушающие методы контроля качества, которые позволяют не только обнаруживать дефекты на поверхности или в толще изделия, но и определять их форму и размеры, а также пространственное положение. Каждый из этих методов обладает определенными преимуществами, что позволяет с большей точностью выявлять те или иные типы дефектов.
Процессы образования и роста дефектов ставят под угрозу возможность безаварийной эксплуатации подвижного состава. Обеспечение безопасности движения за счет своевременного обнаружения заводских и усталостных дефектов в ответственных элементах пути и подвижного состава приносит огромный экономический эффект и служит сохранению человеческих жизней. Решение этой проблемы достигается современными физическими методами неразрушающего контроля.
В настоящее время неразрушающий контроль представляет собой самостоятельную интенсивно развивающуюся на стыке физического материаловедения и технологии отрасль науки и техники, которая находит широкое применение в различных сферах производства и особенно на транспорте.
Практика показывает, что правильная организация контроля, а также умелое использование того или иного метода контроля, разумное сочетание этих методов позволяют с большой надежностью оценить наличие дефектов контролируемых изделий.
Ультразвуковые колебания являются одним из многочисленных примеров колебаний, имеющих место в природе (морские волны, ветровые импульсы и т. д.) и возникающих под действием одного или, что гораздо чаще, нескольких непрерывно действующих импульсов.
Ультразвуковые
волны получили широкое применение в народном хозяйстве,
в механических, физических, химических процессах, в медицине. Ультразвуковые
колебания широко применяются для контроля качества материала, сварных
соединений и др. Для этих целей пьезоэлектрическим
преобразователем возбуждаются ультразвуковые колебания. Возбуждение их происходит в результате
так называемого пьезоэффекта - электрические колебания, поданные на пластину, преобразуются в механические.
Это имеет место в пластинах из кварца, титаната бария и других
материалов вследствие перестройки в них
положения кристаллов, оси которых под действием проходящего тока поворачиваются
в металле, и в результате этого поворота изменяется и суммарная длина пластины. Эти удлинения, следующие непрерывно
друг за другом, создают волну.
Частота колебаний, возбуждаемая ультразвуком, может варьироваться в широких пределах - от 0,5 - 1,0 Гц до 20 МГц.
Между изделием и ультразвуковым преобразователем акустический контакт создают путем введения слоя воды или незамерзающей магнитной жидкости. Если акустический контакт невозможен, то применяют бесконтактный ввод ультразвуковых колебаний с помощью электромагнитных акустических преобразователей (ЭМА), чувствительность которых ниже, чем у пьезоэлектрических.
Волны передают механическую энергию, а скорость их перемещения определяется лишь свойствами колеблющейся среды:
(1.1)
где -
длина волны;
-
частота.
Приближенно скорость распространения продольной волны определяется по формуле:
(1.2)
где Е - модуль упругости;
р—плотность среды, подверженной колебаниям.
Скорость распространения поперечной волны определяется по формуле:
(1.3)
где G - модуль
поперечной упругости,
-коэффициент
поперечного сокращения Пуассона, для стали
- 0,3.
Рекомендуем также:
Технологические процессы обслуживания автомобиля
Техническое обслуживание представляет собой совокупность работ определенного назначения, каждая из которых, в свою очередь, состоит из операций, выполняемых в определенной технологической последовательности, составляющей в целом технологический процесс. Операция — это комплекс последовательных дей ...
Удельные и полные силы инерции
Из таблицы 12 переносим значения j в таблицу 13 и определяем значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущих масс
Центробежная сила инерции вращающих масс
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна
Удельные суммарные силы
Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси ...
Кинематические
и гидродинамические характеристики гребного винта
Во время работы гребной винт участвует одновременно в двух движенях: вращается вокруг своей оси и перемещается поступательно вместе с судном вдоль своей оси. Расстояние, которое пройдет винт в водной среде за один оборот называется абсолютной поступью винта h
где:
h- измеряется в метрах;
- о ...