Kiểm tra từ tính

Kiểm tra hạt từ thanh truyền

Thanh truyền là một thành phần cơ bản trong động cơ ô tô, đóng vai trò liên kết giữa piston và trục khuỷu. Chức năng chính của nó là chuyển đổi chuyển động qua lại của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Thanh truyền phải chịu được lực và ứng suất rất lớn trong mỗi chu kỳ động cơ. Bất kỳ sự cố nào ở thanh truyền đều có thể dẫn đến hư hỏng động cơ.

Kiểm tra hạt từ có tầm quan trọng trong việc đảm bảo độ tin cậy và an toàn của thanh truyền. MPI tăng cường quy trình kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất và hỗ trợ bảo dưỡng thường xuyên, ngăn ngừa các tai nạn tiềm ẩn, sự cố và đảm bảo tuổi thọ cũng như hiệu suất của động cơ.

Thanh truyền cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau. Từ trường vòng được sử dụng để phát hiện các khuyết tật dọc trong bộ phận. 

Từ trường vòng được tạo ra bằng cách truyền dòng điện qua chiều dài của thanh truyền. Việc tính toán dòng điện head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện head shot = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính lớn nhất của thanh truyền.

Từ trường dọc cần thiết để phát hiện các khuyết tật ngang được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn dây bao quanh.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000/(L/D)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính trung bình của thanh truyền.

Máy kiểm tra từ dạng băng ngang được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ thanh truyền. Thanh truyền được đặt trên các con lăn ổn định được lắp trên ụ đầu và đuôi máy. Thiết bị vận hành bằng khí nén được sử dụng để kẹp thanh truyền từ cả hai đầu.

Thanh truyền có thể được kiểm tra với máy từ truyền thống với 2 lần từ hóa, hoặc sử dụng máy từ đa hướng để tiết kiệm thời gian kiểm tra.

Kiểm tra hạt từ lò xo

Lò xo đóng vai trò then chốt trong hệ thống treo của toa tàu hỏa, góp phần mang lại sự thoải mái cho hành khách, bảo vệ hàng hóa và an toàn chung cho đường sắt. Các lò xo này hấp thụ và phân phối các lực động gặp phải trong quá trình di chuyển của tàu hỏa, đảm bảo hành trình êm ái và ổn định.

Là các thành phần quan trọng đối với an toàn, bất kỳ khiếm khuyết nào trong lò xo cuộn đều có thể dẫn đến hỏng hóc thảm khốc, làm gián đoạn hoạt động đường ray và gây nguy hiểm đến tính mạng. Bằng cách đưa lò xo vào từ trường và áp dụng các hạt từ, các khuyết tật tiềm ẩn trở nên rõ ràng, cho phép xác định và can thiệp sớm. Phương pháp bảo trì chủ động này đảm bảo tính toàn vẹn của lò xo, duy trì sự an toàn và độ tin cậy của đường ray.

Hình dạng của lò xo rất độc đáo và đòi hỏi phương pháp từ hóa đặc biệt.

Lò xo cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau để phát hiện các khuyết tật theo mọi hướng. Từ trường vòng được tạo ra bằng cách truyền dòng điện qua chiều dài của lò xo.

Việc tính toán dòng điện head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính phải được lấy là đường kính của thanh thép lò xo chứ không phải đường kính ngoài của lò xo.

Với việc từ hóa trực tiếp, có thể phát hiện ra các khuyết tật ngang trong lò xo.

Từ trường thứ 2 được tạo ra bằng cách sử dụng một thanh dẫn trung tâm. Việc tính toán dòng điện từ hóa được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính ngoài của lò xo. Các khuyết tật theo chiều dọc, tức là song song với trục của lò xo có thể được phát hiện sử dụng phương pháp từ hóa này.

Thiết bị dạng workbench được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ trên lò xo. Lò xo có thể được đặt trên các con lăn cố định và cơ cấu khí nén được sử dụng để kẹp lò xo từ cả hai đầu. Kẹp bằng khí nén đảm bảo không có tia lửa khi dòng điện cao chạy qua lò xo cuộn.

Một thanh dẫn bằng đồng kết hợp với cơ cấu kẹp khí nén được sử dụng để từ hóa thanh dẫn trung tâm.

Kiểm tra hạt từ vật đúc kích thước lớn

MPI rất quan trọng đối với các sản phẩm đúc lớn do bản chất không phá hủy và khả năng phát hiện khuyết tật. Hiệu quả của phương pháp kiểm tra hạt từ khi kiểm tra cách chi tiết hình học phức tạp giúp tiết kiệm thời gian và hỗ trợ tuân thủ các quy định của ngành. Bằng cách đảm bảo chất lượng, tăng cường an toàn và giảm thiểu rủi ro, MPI đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ tin cậy của các sản phẩm đúc lớn trong các ngành công nghiệp chế tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng.

Không thể đặt những vật đúc lớn này lên các máy thử hạt từ dạng để bàn. Do đó, cần có một thiết bị có thể di chuyển tới địa điểm đúc để thực hiện phát hiện khuyết tật.

Máy phát điện di động được sử dụng để thực hiện yêu cầu này. Các đầu tiếp điểm bằng đồng được gắn vào các dây cáp đi ra từ máy phát điện được sử dụng trong trường hợp này.

Bên cạnh phương pháp từ hóa trực tiếp, các máy phát điện cũng có thể được sử dụng trong phương pháp quấn cáp. Từ hóa sử dụng cáp quấn để tạo ra từ trường dọc trong bộ phận để có thể phát hiện các khuyết tật ngang.

Công thức tính dòng điện cho phương pháp trực tiếp và từ hóa quấn cáp được đưa ra là ASTM E1444 và ASTM E709.

Kỹ thuật kiểm tra hạt từ đóng vai trò then chốt trong quá trình sản xuất và bảo dưỡng ốc vít. Bằng cách cho ốc vít tiếp xúc với từ trường và áp dụng các hạt từ, các khuyết tật tiềm ẩn như vết nứt, khe nứt hoặc bất liên tục sẽ trở nên rõ ràng. Phát hiện sớm các khuyết tật như vậy giúp ngăn ngừa các sự cố, đảm bảo bu lông có thể chịu được ứng suất cơ học mà chúng phải chịu.

Trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô và xây dựng, nơi các ốc vít chịu tải trọng lớn, MPI là yêu cầu bắt buộc. Nó đảm bảo tính toàn vẹn về mặt cấu trúc và độ tin cậy của ốc vít, nâng cao độ an toàn và tuổi thọ tổng thể của sản phẩm.

Các bu lông bao gồm 2 phần là ốc và đai ốc. Phương pháp thử nghiệm cho cả hai đều khác nhau và được giải thích trong các phần sau.

MPI bu lông

Bu lông cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau. Từ trường vòng được sử dụng để phát hiện các lỗi dọc trên thân bu lông.

Từ trường vòng được tạo ra bằng cách truyền dòng điện theo chiều dài của bu lông. Việc tính toán dòng điện head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính phải được lấy là đường kính của phần có ren

Từ trường dọc cần thiết để phát hiện các lỗi ngang được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn dây.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000/(L/D)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính của phần ren của bu lông.

Đối với bu lông có chiều dài >=80mm: Máy kiểm tra để bàn được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ. Bu lông được đặt trên các con lăn giữ cố định được lắp trên ụ đầu và đuôi máy. Thiết bị vận hành bằng khí nén được sử dụng để kẹp bu lông từ cả hai đầu.

Đối với bu lông nhỏ hơn: Sử dụng máy dựng. Bu lông được đặt ở vị trí thẳng đứng trên đồ gá. Đồ gá này được đặt bên trong một cuộn dây. Cơ cấu vận hành bằng khí nén kẹp bu lông từ phía trên.

MPI đai ốc

Các đai ốc được thử nghiệm bằng máy để bàn. Các đai ốc (từ 5-10 chi tiết) được treo trên một thanh đồng có đường kính nhỏ hơn khoảng 20% ​​so với đường kính bên trong của đai ốc. Thanh đồng này được đặt giữa ụ đầu máy và đuôi máy. Dòng điện chạy qua thanh đồng. Việc tính toán dòng head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện head shot = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính ngoài của đai ốc.

Dòng điện này sẽ tạo ra từ trường vòng trong các đai ốc. Các khuyết tật theo chiều dọc có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng kỹ thuật từ hóa này.

Để phát hiện các khuyết tật ngang, chúng ta cần tạo ra một trường dọc. Từ hóa sử dụng cuộn dây được dùng cho mục đích này.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000 / (L/D)

Trong công thức trên, để đơn giản hóa việc tính toán, có thể đưa ra những giả định sau.

L= Chiều dài của mỗi đai ốc X Số lượng đai ốc

D= Đường kính ngoài của đai ốc – Đường kính trong của đai ốc

Vỏ úp hộp số cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau. Từ trường vòng được sử dụng để phát hiện các khuyết tật dọc trong bộ phận. Từ trường vòng được tạo ra bằng cách truyền dòng điện qua chiều dài của vỏ hộp số hay động cơ. Việc tính toán dòng điện bắn vào đầu được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính của phần đế.

Từ trường dọc cần thiết để phát hiện các khuyết tật ngang được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn dây.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000 / (L/D)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính trung bình của vỏ úp hộp số.

Thiết bị dạng để bàn nằm ngang được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ trên vỏ hộp số. Vỏ hộp số được đặt trên các con lăn giữ ổn định được lắp trên ụ đầu và đuôi máy. Hệ thống vận hành bằng khí nén được sử dụng để kẹp vỏ hộp số từ cả hai đầu.

MPI bu lông

Bu lông cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau. Từ trường vòng được sử dụng để phát hiện các lỗi dọc trên thân bu lông.

Từ trường vòng được tạo ra bằng cách truyền dòng điện theo chiều dài của bu lông. Việc tính toán dòng điện head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính phải được lấy là đường kính của phần có ren

Từ trường dọc cần thiết để phát hiện các lỗi ngang được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn dây.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000/(L/D)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính của phần ren của bu lông.

Đối với bu lông có chiều dài >=80mm: Máy kiểm tra để bàn được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ. Bu lông được đặt trên các con lăn giữ cố định được lắp trên ụ đầu và đuôi máy. Thiết bị vận hành bằng khí nén được sử dụng để kẹp bu lông từ cả hai đầu.

Đối với bu lông nhỏ hơn: Sử dụng máy dựng. Bu lông được đặt ở vị trí thẳng đứng trên đồ gá. Đồ gá này được đặt bên trong một cuộn dây. Cơ cấu vận hành bằng khí nén kẹp bu lông từ phía trên.

MPI đai ốc

Các đai ốc được thử nghiệm bằng máy để bàn. Các đai ốc (từ 5-10 chi tiết) được treo trên một thanh đồng có đường kính nhỏ hơn khoảng 20% ​​so với đường kính bên trong của đai ốc. Thanh đồng này được đặt giữa ụ đầu máy và đuôi máy. Dòng điện chạy qua thanh đồng. Việc tính toán dòng head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện head shot = 20 X Đường kính (mm)

Trong công thức trên, đường kính sẽ được lấy là đường kính ngoài của đai ốc.

Dòng điện này sẽ tạo ra từ trường vòng trong các đai ốc. Các khuyết tật theo chiều dọc có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng kỹ thuật từ hóa này.

Để phát hiện các khuyết tật ngang, chúng ta cần tạo ra một trường dọc. Từ hóa sử dụng cuộn dây được dùng cho mục đích này.

Công thức tính dòng điện cuộn dây

NI (KAT) = 45000 / (L/D)

Trong công thức trên, để đơn giản hóa việc tính toán, có thể đưa ra những giả định sau.

L= Chiều dài của mỗi đai ốc X Số lượng đai ốc

D= Đường kính ngoài của đai ốc – Đường kính trong của đai ốc

Nhiều bộ phận trong ngành công nghiệp ô tô có hình dạng khó kiểm tra bằng máy kiểm tra hạt từ thông thường.

Những bộ phận này khó lắp vào các máy thử hạt từ tiêu chuẩn dạng bàn và không tuân thủ các yêu cầu hiện hành trong tiêu chuẩn ASTM.

Các bộ phận này cũng cần được từ hóa theo hai hướng vuông góc với nhau.

Để từ hóa các bộ phận này, có thể sử dụng các dòng máy thiết kế đặc biệt, trong đó sử dụng hai cặp ụ đầu và đuôi vuông góc với nhau để từ hóa.

Bản chất của trường do cả hai cặp tạo ra là trường vòng, nhưng hai trường này vuông góc với nhau. Việc tính toán dòng điện head shot được thực hiện theo công thức đưa ra trong tiêu chuẩn ASTM.

Dòng điện bắn vào đầu = 20 X Đường kính (tính bằng mm)

Trong công thức trên, đường kính được coi là khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm bất kỳ dọc theo chiều dài của bộ phận.

Thiết bị từ hóa dạng để bàn ngang được thiết kế riêng được sử dụng để thực hiện thử nghiệm hạt từ trên các bộ phận như vậy. Bộ phận được đặt trên máy bằng cách sử dụng các đồ gá được thiết kế đặc biệt. Cơ cấu vận hành bằng khí nén được sử dụng để kẹp bộ phận từ cả bốn hướng.

Từ hóa đa hướng là một kỹ thuật đặc biệt được sử dụng để xác định các khuyết tật theo mọi hướng trong một lần kiểm tra duy nhất. Điều này trái ngược với từ hóa kết hợp được sử dụng trong các máy truyền thống, không phù hợp với tiêu chuẩn ASTM. Kỹ thuật này chứng tỏ hiệu quả trong việc xác định cả vết nứt dọc và ngang trong một lần kiểm tra.

Trong máy này, từ hóa đa hướng được sử dụng để có thể phát hiện các khuyết tật theo mọi hướng chỉ trong một lần kiểm tra.

Bánh răng chịu tải đóng vai trò then chốt trong hoạt động của hệ thống vi sai của ô tô. Nó kết nối với bánh răng pignon và phân phối mô-men xoắn từ trục truyền động đến các bánh xe, quay nhanh trong khi điều chỉnh tốc độ bánh xe khác nhau. Điều này cho phép bánh xe bên ngoài quay nhanh hơn bánh xe bên trong trong khi quay, tăng cường độ ổn định và khả năng kiểm soát.

Kiểm tra hạt từ có tầm quan trọng tối cao đối với tính toàn vẹn của bánh răng chịu tải. Là một thành phần quan trọng chịu ứng suất và tải trọng đáng kể, nó dễ bị nứt bề mặt và các khuyết tật có thể làm giảm tính toàn vẹn về mặt cấu trúc.

Hình dạng của bánh răng chịu tải đặt ra một thách thức độc đáo liên quan đến phương pháp từ hóa cần tuân theo. Phương pháp dễ nhất là kẹp bánh răng giữa ụ đầu và đuôi máy theo đường kính và cấp dòng điện qua nó. Tuy nhiên, diện tích tiếp xúc bề mặt của bánh răng với má kẹp đồng rất nhỏ và dòng điện rất cao nên có khả năng xảy ra hiện tượng nóng cục bộ và tạo hồ quang. Nhiệt độ nóng lên có thể làm thay đổi cấu trúc vi mô của vật liệu và dẫn đến hỏng bánh răng trong khi sử dụng. Ngoài ra, phương pháp này sẽ yêu cầu mỗi bề mặt phải được từ hóa ít nhất hai lần, do đó làm tăng thời gian kiểm tra và cũng có thể dẫn đến bỏ qua một số chỉ thị trong vùng chồng lấn.

Vì vậy, chúng ta cần một phương pháp có thể từ hóa toàn bộ bề mặt bánh răng cùng một lúc mà không làm hỏng răng của nó. Để đạt được mục tiêu này, có thể sử dụng thiết bị với thanh dẫn đồng được sử dụng để từ hóa bánh răng bò theo hướng vòng quanh chu vi. Thanh dẫn này đi qua lỗ của bánh răng. Một dòng điện theo công thức sau được truyền qua thanh dẫn.

Dòng điện head shot = 20 X Đường kính bánh răng (mm)

Để tạo ra từ trường vuông góc, có thể sử dụng một cuộn dây. Yêu cầu về dòng điện cho cuộn dây phải được thiết lập bằng cách sử dụng miếng đệm QQI/FSI vì các công thức tiêu chuẩn không áp dụng được cho hình dạng của bánh răng.

Vì bánh răng rất nặng và khó giữ ở vị trí thẳng đứng nên có thể sử dụng cơ cấu kẹp thẳng đứng khi bánh răng được đặt ở vị trí nằm ngang. Cơ cấu bàn xoay được cung cấp để xoay bánh răng trong quá trình kiểm tra.