Nerazorne metode ispitivanja kuglaste matice

Ispitivanje bez razaranja, obično skraćeno kao NDT, koristi se za identifikaciju diskontinuiteta materijala bez rezanja ili onemogućavanja pregledavane komponente. Za kuglastu maticu moguće metode uključuju vizualno ispitivanje, ispitivanje magnetskim česticama, ispitivanje tekućim penetrantom, ispitivanje vrtložnim strujama i ultrazvučno ispitivanje.

Nije svaka metoda prikladna za svaku kuglastu maticu ili proizvodnu seriju. Materijal, geometrija, uvjeti toplinske obrade, vrsta greške, faza pregleda i zahtjevi kupaca određuju koju metodu treba koristiti.

NDT također ne zamjenjuje dimenzionalni i funkcionalni pregled. Kuglična matica može biti bez vidljivih pukotina, ali i dalje imati pogrešne dimenzije, neprikladno prednaprezanje, pretjerani zakretni moment ili slabu cirkulaciju kuglice.

Koji se nedostaci mogu pojaviti u kuglastoj matici?

Greške koje se razmatraju tijekom pregleda kuglične matice mogu potjecati od sirovog materijala, toplinske obrade, brušenja, strojne obrade, sastavljanja ili rada. Primjeri uključuju:

• Površinske pukotine uzrokovane toplinskom obradom ili brušenjem
• Podpovršinske pukotine ili materijalni diskontinuiteti
• Nabori, šavovi ili inkluzije u sirovom materijalu
• Opekline od brušenja i lokalno pregrijavanje
• Udubljenje ili ljuštenje na trkaćoj stazi
• Korozija, ogrebotine, udubljenja ili oštećenja od udarca
• Oštećenje komponenti povratne lopte
• Deformacija prirubnice ili defekti obrade

Svaka metoda pregleda odgovara različitim vrstama nedostataka. Niti jedna NDT metoda ne može otkriti svaki mogući problem.

Vizualno testiranje

Vizualno testiranje ili VT obično je prvi korak inspekcije. Može se izvesti s normalnim vidom, povećanjem, kontroliranom rasvjetom, zrcalima ili boroskopom ako to dopušta unutarnji pristup.

Vizualnim pregledom može se identificirati:

• Vidljive pukotine i tragovi brušenja
• Ogrebotine, udubljenja i oštećenja prilikom rukovanja
• Hrđa, korozija i promjena boje
• Neravnine oko rupa na prirubnici i obrađenih rubova
• Oštećene brtve, deflektori, završni poklopci ili povratne cijevi
• Udubljenje i ljuštenje na dostupnim površinama kanala
• Spojni elementi nedostaju ili su komponente neispravno sastavljene

Površina mora biti dovoljno čista za pregled. Mazivo, ulje protiv hrđe i onečišćenje mogu prikriti fine indikacije.

Vizualno ispitivanje ne može pouzdano otkriti zatvorene pukotine, male nedostatke ispod površine ili unutarnje diskontinuitete. Također može biti teško pregledati unutarnje kanale nakon što je kuglasta matica montirana na vijak.

Ispitivanje magnetskim česticama

Ispitivanje magnetskim česticama ili MT prikladno je za feromagnetske materijale. Komponenta se magnetizira, a fine magnetske čestice se nanose na ispitnu površinu. Površinski ili pripovršinski diskontinuitet remeti magnetsko polje i stvara polje curenja koje privlači čestice.

MT može biti učinkovit za otkrivanje finih pukotina uzrokovanih toplinskom obradom, brušenjem ili zamorom. Često je osjetljiviji na plitke pukotine u feromagnetskom čeliku od običnog vizualnog pregleda.

Važna ograničenja uključuju:

• Može se koristiti samo na feromagnetskim materijalima
• Orijentacija defekta u odnosu na magnetsko polje utječe na osjetljivost
• Složena geometrija matice može stvoriti nevažne indikacije
• Komponenta može zahtijevati magnetizaciju u više od jednog smjera
• Nakon testiranja može biti potrebno čišćenje i demagnetizacija

Preostali magnetizam treba kontrolirati jer može privući čestice željeza tijekom naknadnog sastavljanja ili rada.

Ispitivanje tekućim penetrantima

Ispitivanje tekućim penetrantom ili PT otkriva diskontinuitete koji su otvoreni prema površini. Penetrant niske viskoznosti nanosi se na čistu površinu i ostavlja se da uđe u površinske defekte. Nakon uklanjanja viška penetranta, razvijač izvlači zaostali penetrant iz defekta i oblikuje vidljivu indikaciju.

PT se može koristiti na mnogim neporoznim materijalima, uključujući neke materijale koji se ne mogu magnetski testirati. Može otkriti fine površinske pukotine, preklope i pore.

Međutim, ne može otkriti nedostatke koji se ne otvaraju na površini. Površina se također mora temeljito očistiti prije i poslije testiranja.

Ostaci penetranta ne smiju ostati u kanalima, otvorima za podmazivanje ili povratnom sustavu kuglice. Za preciznu kuglastu maticu potrebno je definirati proces čišćenja i zaštite nakon pregleda prije odabira PT.

Ispitivanje vrtložnim strujama

Ispitivanje vrtložnim strujama ili ET koristi izmjenično elektromagnetsko polje za induciranje električne struje u vodljivoj komponenti. Pukotine, promjene materijala i drugi diskontinuiteti mijenjaju protok struje i proizvode mjerljivu promjenu u signalu instrumenta.

ET se može koristiti za otkrivanje površinskih i pripovršinskih defekata u električno vodljivim materijalima. S kalibriranim sustavom može podržavati sortiranje na temelju razlika u materijalu ili uvjetima toplinske obrade.

Njegova učinkovitost uvelike ovisi o dizajnu sonde, učestalosti ispitivanja, referentnim standardima i dosljednosti skeniranja. Kanali kugličnih matica, rupe, rubovi prirubnica i zakrivljene površine mogu stvoriti signale povezane s geometrijom koje je teško razlikovati od stvarnih nedostataka.

Ispitivanje vrtložnim strujama stoga treba koristiti postupak razvijen za specifičnu geometriju matice i vrstu greške. Sonda opće namjene bez reprezentativnog referentnog uzorka možda neće dati pouzdane rezultate prihvatljivosti.

Ultrazvučno ispitivanje

Ultrazvučno ispitivanje, ili UT, uvodi visokofrekventne zvučne valove u komponentu i procjenjuje reflektirane signale. Unutarnji diskontinuiteti, granice materijala i stražnji zid odražavaju dio zvučne energije.

UT se naširoko koristi za unutarnju kontrolu većih otkovaka, šipki i drugih komponenti odgovarajuće geometrije. Može se uzeti u obzir za sirovinu s kuglastom maticom ili za veće prazne matice kada su interni nedostaci poseban problem.

Gotovu kuglastu maticu teže je pregledati ultrazvučno zbog male veličine, zakrivljenih površina, unutarnjih navoja, geometrije prirubnice i značajki povrata kuglice. Ove površine proizvode višestruku refleksiju i mogu ograničiti kontakt sonde i razlučivost kvara.

Za mnoge kuglaste matice ultrazvučno ispitivanje šipke od sirovog materijala ili nedovršenog uzorka praktičnije je od ispitivanja potpuno sastavljene matice. Izvedivost se mora utvrditi pisanim postupkom i odgovarajućim referentnim standardom.

Usporedba NDT metode

NDT ne zamjenjuje dimenzionalnu inspekciju

Tradicionalne NDT metode se uglavnom koriste za lociranje materijala ili površinskih diskontinuiteta. Oni ne potvrđuju ispunjava li kuglasta matica svoju funkcionalnu specifikaciju.

Potpuni pregled kuglične matice također može uključivati:

• Dimenzije tijela matice i prirubnice
• Položaj i promjer montažne rupe
• Profil staze i geometrijska točnost
• Ispitivanje površinske tvrdoće
• Mjerenje aksijalnog zazora ili predopterećenja
• Mjerenje dinamičkog momenta
• Test cirkulacije lopte i trčanja punim zaveslajem
• Provjera buke, vibracija ili temperature kada je navedeno

Neki od ovih pregleda su nerazorni u općem smislu da matica ostaje upotrebljiva, ali nisu svi klasificirani kao NDT metode na isti način kao MT, PT, ET ili UT.

Kada treba specificirati specijalizirani NDT?

Specijalizirani NDT može biti prikladan kada:

• Crtež ili standard kupca to zahtijevaju
• Visokorizična toplinski obrađena komponenta zahtijeva zaštitu od pukotina
• Prethodna serija pokazala je pukotine ili nedostatke materijala
• Matica je namijenjena za sigurnosno kritičnu primjenu
• Istraga neuspjeha zahtijeva dodatne dokaze
• Sirovine ili obrasci orašastih plodova zahtijevaju pregled unutarnjih nedostataka

Nalog treba definirati metodu inspekcije, primjenjivu normu, fazu inspekcije, područje ispitivanja, kriterije prihvatljivosti, količinu uzorkovanja i zahtjeve za izvješće.

NDT treba izvoditi odgovarajuće obučeno osoblje uz upotrebu kalibrirane opreme i odobrenog pisanog postupka. Jednostavno traženje "NDT" bez identifikacije metode i kriterija prihvaćanja nije dovoljno.

Odabir plana inspekcije

Praktični plan inspekcije trebao bi započeti s nedostatkom koji treba otkriti:

• Koristitivizualno testiranjeza provjeru stanja površine, izrade i montaže.
• Razmotritiispitivanje magnetskim česticamaza fine pukotine u materijalu feromagnetske kuglaste matice.
• Razmotritiispitivanje tekućim penetrantimaza pukotine koje otvaraju površinu u čistim, neporoznim materijalima.
• Razmotritiispitivanje vrtložnim strujamaza ponovljivi površinski ili pripovršinski pregled kada je dostupan odgovarajući referentni standard.
• Razmotritiultrazvučno ispitivanjeza unutarnje nedostatke u prikladnoj sirovini ili većim obrascima.

Korištenje nekoliko metoda ne daje automatski bolji pregled. Svaka bi se metoda trebala baviti definiranim rizikom kvara i imati jasan kriterij prihvaćanja.

Pregled kuglične matice prije ugradnje

Za standardnu ​​kuglastu maticu primljenu za sklapanje stroja, praktična ulazna inspekcija obično počinje provjerom modela, izgleda, dimenzija ugradnje i glatkog rada na odgovarajućem vijku.

Ne uklanjajte kuglastu maticu s njenog vijka bez odgovarajućeg prijenosnog rukavca. Nepravilno uklanjanje može pomaknuti kuglice ili dopustiti da ispadnu, stvarajući oštećenje koje nije bilo prije pregleda.

Da biste razumjeli sustav cirkulacije lopte koji se pregledava, pročitajtekako radi kružni kuglični vijak.

Zaključak

Vizualno ispitivanje, ispitivanje magnetskim česticama, tekućim penetrantom, vrtložnim strujama i ultrazvučno ispitivanje mogu pridonijeti kontroli kvalitete kuglaste matice, ali detektiraju različite tipove grešaka i imaju različita ograničenja materijala i geometrije.

Ove metode ne bi se trebale opisati kao rutinski testovi za svaku kuglastu maticu osim ako ih proizvodna specifikacija stvarno zahtijeva. Za većinu narudžbi, dimenzionalna inspekcija, provjera tvrdoće, mjerenje aksijalnog zazora ili predopterećenja i dinamička ispitivanja rada ostaju bitni uz bilo koju odabranu NDT metodu.

Pogledajte DLYproizvodi s kuglastom maticomza dostupne strukture i dimenzije matica.

← Natrag na DLY blog