SEÇÃO 1. MODELOS E MÉTODOS MATEMÁTICOS NA TEORIA DO DIAGNÓSTICO TÉCNICO

Tópico 6. Métodos físicos de controle em diagnósticos técnicos

Plano de aula

6.5. Métodos de controle acústico

6.6. Métodos de ondas de rádio de testes não destrutivos

6.7. END térmico

6.7.1. Controles de temperatura

6.7.2. Métodos de termometria sem contato

6.5. Métodos de controle acústico

Para o método acústico de END, são utilizadas vibrações das faixas ultrassônica e sônica com frequência de 50 Hz a 50 MHz. A intensidade das flutuações é geralmente pequena, não excede 1 kW/m2. Tais oscilações ocorrem na região de deformações elásticas do meio, onde tensões e deformações são proporcionalmente relacionadas (região de acústica linear).

A amplitude das ondas acústicas em líquidos e gases é caracterizada por um dos seguintes parâmetros:

pressão acústica (Pa) ou mudança de pressão em relação à pressão média no meio:

p = ρcv,

onde c é a velocidade de propagação das ondas acústicas, ρ é a densidade do meio;

deslocamento em (m) das partículas do meio da posição de equilíbrio no processo de movimento oscilatório;

velocidade (m/s) do movimento oscilatório das partículas do meio

v = ∂ ∂ u , t

onde t é o tempo.

Existem muitos métodos acústicos de ensaios não destrutivos, que são utilizados em várias versões. A classificação dos métodos acústicos é mostrada na Figura 23. Eles são divididos em dois grandes grupos - métodos ativos e passivos.

Os métodos ativos baseiam-se na emissão e recepção de ondas elásticas, os métodos passivos baseiam-se apenas na recepção de ondas, cuja fonte é o próprio objeto controlado.

Os métodos ativos são divididos em métodos de transmissão, reflexão, combinados (usando transmissão e reflexão), impedância e métodos de frequência natural.

Fig.23. Classificação dos tipos acústicos de ensaios não destrutivos

Métodos de passagem são utilizados transdutores emissores e receptores, localizados em um ou diferentes lados do produto controlado. Aplique radiação pulsada ou contínua (raramente). Em seguida, o sinal que passou pelo objeto controlado é analisado.

Arroz. 24. Métodos de passagem:

uma sombra; b - sombra temporária; c - velocimétrico; 1 - gerador; 2 emissor; 3 – objeto de controle, 4 – receptor; 5 - amplificador,

6 – medidor de amplitude; 7 – medidor de tempo de viagem; 8 - medidor de fase

Os métodos de passagem incluem:

método de sombra de amplitude, baseado no registro de uma diminuição na amplitude da onda que passou pelo objeto controlado, devido à presença de um defeito no mesmo (Fig. 24a);

método de sombra temporária, com base no registro do atraso de pulso causado pelo aumento de seu trajeto no produto ao arredondar o defeito (Fig. 24, b). O tipo de onda não muda;

método velocimétrico, baseado no registro de mudanças na velocidade de propagação dos modos de dispersão de ondas elásticas na zona do defeito e usado para acesso unilateral e bilateral ao objeto controlado (Fig. 24, c). Este método geralmente usa transdutores de contato de ponto seco. Na variante com acesso unilateral (Fig. 24, topo), a velocidade da onda antisimétrica de ordem zero (a0) excitada pelo emissor na camada separada pelo defeito é menor do que na zona livre de defeitos. Com acesso bilateral (Fig. 24, c abaixo), na zona livre de defeitos, a energia é transmitida por uma onda longitudinal L, na zona de defeito - por ondas a0, que percorrem uma distância maior e se propagam em velocidades mais baixas do que uma onda longitudinal aceno. Os defeitos são indicados por uma mudança de fase ou um aumento no tempo de trânsito (somente

dentro variante de pulso) de acordo com o produto controlado.

NO métodos de reflexão usando radiação pulsada. Este subgrupo inclui os seguintes métodos de detecção de falhas:

O método de eco (Fig. 25, a) é baseado no registro de sinais de eco de um defeito. Na tela do indicador, geralmente são observados o pulso enviado (sondagem) I, o pulso III refletido da superfície oposta (inferior) do produto (sinal inferior) e o sinal de eco do defeito II. O tempo de chegada dos pulsos II e III é proporcional à profundidade do defeito e à espessura do produto. Com um esquema de controle combinado (Fig. 25, a), o mesmo transdutor desempenha as funções de emissor e receptor. Se essas funções forem executadas por conversores diferentes, o circuito será chamado de separado.

O método de eco-espelho é baseado na análise de sinais que sofreram reflexão de espelho da superfície inferior do produto e do defeito, ou seja, passou o caminho do AVSD (Fig. 25, b). Uma variante desse método, projetada para detectar defeitos verticais no plano EF, é chamada de método tandem. Para implementá-lo, ao mover os transdutores A e D, eles são mantidos constantes

valor I A + I D \u003d 2H tgα; para obter reflexão especular de defeitos não verticais, o valor de I A + I D varia. Uma das variantes do método, chamada de "tandem oblíquo", prevê a localização do emissor e do receptor não no mesmo plano (Fig. 25, b, planta inferior), mas em planos diferentes, mas de tal forma como para receber um reflexo de espelho do defeito. Outra opção, chamada de método K, prevê a localização dos transdutores em lados opostos do produto, por exemplo, o receptor está localizado no ponto C.

Arroz. 25. Métodos de reflexão:

a - eco; b - eco - espelho; c – método delta; d - difração - tempo; e - reverberação;

1 - gerador; 2 - emissor; 3 - objeto de controle; 4 - receptor; 5 - amplificador; 6 - sincronizador; 7 - indicador

O método delta (Fig. 25, c) baseia-se na recepção pelo transdutor 4 localizado acima do defeito de ondas longitudinais emitidas pelo transdutor para ondas transversais 2 e espalhadas no defeito.

Tempo de difração método (Fig. 25, d), no qual os emissores 2 e 2 ',

os receptores 4 e 4' emitem e recebem ondas longitudinais ou transversais e podem emitir e receber diferentes tipos de ondas. Os transdutores são posicionados de forma a receber os máximos dos sinais de eco das ondas difratadas nas extremidades do defeito. As amplitudes e o tempo de chegada dos sinais das extremidades superior e inferior do defeito são medidos.

Método de reverberação(Fig. 25, e) usa o efeito de um defeito no tempo de decaimento de múltiplos pulsos ultrassônicos refletidos em um objeto controlado. Por exemplo, ao testar uma estrutura colada com uma camada externa de metal e uma camada interna de polímero, um defeito de conexão impede a transferência de energia para a camada interna, o que aumenta o tempo de decaimento de múltiplos sinais de eco na camada externa. Reflexões de pulso na camada de polímero geralmente estão ausentes devido à alta atenuação do ultrassom no polímero.

NO métodos combinados usar os princípios de passagem e

e reflexos de ondas acústicas.

Sombra do espelho O método é baseado na medição da amplitude do sinal de fundo. Neste caso, o feixe refletido é deslocado condicionalmente para o lado (Fig. 26, a). De acordo com a técnica de execução (corrige o sinal de eco), é referido como métodos de reflexão e em termos da natureza física do controle (a atenuação do sinal de um produto que passou duas vezes na zona de defeito é medida) , está próximo ao método de sombra.

O método eco-sombra é baseado na análise de ondas transmitidas e refletidas (Fig. 26b).

Arroz. 26. Métodos combinados usando transmissão e reflexão:

a - sombra-espelho; b - eco-sombra; c - passagem de eco: 2 - emissor; 4 - receptor; 3 - objeto de controle

No método de eco (Fig. 26, c), um sinal de passagem I, sinal II, que sofreu uma dupla reflexão no produto, é registrado. No caso de um defeito translúcido, são registrados os sinais III e IV, correspondentes às reflexões das ondas do defeito e também refletidas das superfícies superior e inferior do produto.

liya. Um grande defeito opaco é detectado pelo desaparecimento ou uma forte diminuição do sinal I, ou seja, método sombra, bem como sinal II. Defeitos translúcidos ou pequenos são detectados pelo aparecimento dos sinais III e IV, que são os principais sinais de informação.

Métodos de Frequência Natural baseiam-se na medição dessas frequências (ou espectros) de oscilações de objetos controlados. As frequências naturais são medidas durante a excitação em produtos de vibrações forçadas e livres. As vibrações livres geralmente são excitadas por um choque mecânico, vibrações forçadas - pela ação de uma força harmônica de uma frequência variável.

Existem métodos integrais e locais. Nos métodos integrais, são analisadas as frequências naturais de um produto oscilando como um todo. Nos métodos locais, oscilações de suas seções individuais.

No método de frequência natural, as oscilações forçadas são usadas. NO

método integral um gerador de frequência ajustável 1 (Fig. 27, a) é conectado a um emissor 2, que excita vibrações elásticas (geralmente longitudinais ou de flexão) no produto controlado 3. O receptor 4 converte as vibrações recebidas em um sinal elétrico, que é amplificado por um amplificador 5 e alimentado ao indicador de ressonância 6. Ajustando a frequência do gerador 1, são medidas as frequências naturais do produto 3. A faixa de frequências aplicadas é de até 500 kHz.

Arroz. 27. Métodos de frequências naturais. Métodos de oscilação:

- forçado: a - integral; b - locais;

- livre: c - integral; d - locais;

1 – gerador de oscilações contínuas de frequência variável; 2 - emissor; 3 - objeto de controle; 4 - receptor; 5 - amplificador; 6 – indicador de ressonância; 7 – modulador de frequência; 8 - indicador; 9 – analisador de espectro; 10 - vibrador de impacto; 11 - unidade de processamento de informações

O método local usando oscilações forçadas é conhecido como método de ressonância ultra-sônica. É usado principalmente para medir a espessura. Na parede do produto 3 (Fig. 27.6), com a ajuda dos transdutores 2, 4, são excitadas ondas elásticas (geralmente longitudinais) de frequência que muda continuamente. As frequências são fixas nas quais as ressonâncias do sistema produto-conversor são observadas. As frequências de ressonância determinam a espessura da parede do produto e a presença de defeitos na mesma. Defeitos paralelos à superfície alteram a espessura medida, e aqueles localizados em ângulo com a superfície levam ao desaparecimento das ressonâncias. A faixa de frequências aplicadas é de até vários megahertz.

NO método integral no produto 3 (Fig. 27, c), vibrações livremente amortecidas são excitadas por um golpe do martelo 2. Essas oscilações são recebidas pelo microfone 4, amplificadas pelo amplificador 5 e filtradas pelo filtro passa-banda 6, que passa apenas sinais com frequências correspondentes ao modo de oscilação selecionado. A frequência é medida com um frequencímetro 7. Um sinal de defeito é uma mudança (geralmente uma diminuição) na frequência. Como regra, as principais frequências naturais são usadas, não excedendo 15 kHz.

NO método local(Fig. 27, d) o vibrador 10 excitado pelo gerador 1 cria impactos periódicos no produto controlado. Os sinais elétricos do microfone receptor 4 através do amplificador 5 são alimentados ao analisador de espectro 9. O último espectro selecionado do sinal recebido é processado pelo resolvedor 11, o resultado do processamento aparece no indicador 8. Além de microfones, piezoelétricos receptores são usados. Os defeitos são registrados alterando o espectro do sinal de pulso recebido. Ao contrário do método integral, o controle é realizado por escaneamento de produtos. A faixa de frequência de operação usual é de 0,3 a 20 kHz.

Acústico-topográfico o método tem características de métodos integrais e locais. Baseia-se na excitação de vibrações intensas de flexão de uma frequência em constante mudança no produto e no registro da distribuição de amplitudes de vibração usando um pó aplicado à superfície. As vibrações elásticas são excitadas por um transdutor pressionado contra um produto seco. O conversor é alimentado por um gerador potente (cerca de 0,4 kW) de frequência continuamente variável. Se a frequência natural da zona separada por um defeito (separação, conexão quebrada) estiver dentro da faixa de frequências excitadas, as oscilações desta zona são amplificadas, o pó que a cobre é deslocado e concentrado ao longo dos limites dos defeitos, tornando-os visível. Faixa de frequência utilizável

40 a 150 kHz.

métodos de impedância usar a dependência das impedâncias dos produtos durante suas vibrações elásticas nos parâmetros desses produtos e na presença de defeitos neles. A impedância mecânica é geralmente estimada Z = F v , onde F e v são complexos

amplitudes da força perturbadora e da velocidade vibracional, respectivamente. Ao contrário da impedância característica, que é um parâmetro do meio, a impedância mecânica caracteriza a estrutura. Os métodos de impedância usam ondas flexurais e longitudinais.

Ao usar ondas de flexão, um transdutor do tipo haste (Fig. 28, a) contém um elemento piezoelétrico conectado ao gerador 1 que emite 2 e recebe 4. Através de um contato de ponto seco, o transdutor excita vibrações de flexão harmônica no produto 3. Na zona de defeito, o módulo Z é mecanicamente

impedância lógica Z = Z e j ϕ diminui e seu argumento φ muda. Esses

as alterações são registradas por equipamentos eletrônicos. Na versão de pulso deste método, pulsos de oscilações amortecidas livremente são excitados no sistema conversor-produto. Um sinal de defeito é uma diminuição na amplitude e na frequência portadora dessas oscilações.

Arroz. 28. Métodos de controle: a- impedância; b - emissão acústica; 1 - gerador; 2 - emissor; 3 - objeto de controle; 4 - receptor; 5 - amplificador; 6 - bloco

bots de informação com indicador

Além do transdutor combinado, são usados ​​transdutores combinados separados, tendo vibradores emissores e receptores separados em um invólucro comum. Esses conversores operam em modo pulsado. Ao trabalhar com conversores combinados, são usadas frequências de até 8 kHz. Para pulsos de uso combinados separados com frequências portadoras de 15-35 kHz.

Em outra variante, em uma estrutura multicamada controlada, um transdutor piezoelétrico plano excita ondas elásticas longitudinais frequência fixa. Os defeitos são registrados alterando a impedância elétrica de entrada Z E do transdutor piezoelétrico. A impedância Z E é determinada pela impedância acústica de entrada da estrutura controlada, que depende da presença e profundidade dos defeitos na conexão entre os elementos. As alterações Z E são representadas como um ponto no plano complexo, cuja posição depende da natureza do defeito. Ao contrário dos métodos que usam ondas de flexão, o transdutor está em contato com o produto através de uma camada de lubrificante de contato.

Método de impedância de contato, usado para controle de dureza, é baseado em uma estimativa da impedância mecânica da zona de contato do penetrador de diamante do transdutor de haste pressionado contra o objeto de teste com uma força constante. Uma diminuição na dureza aumenta a área da zona de contato, causando um aumento em sua impedância mecânica elástica, que é notada por um aumento na frequência natural do transdutor oscilante longitudinal, que está exclusivamente relacionado à dureza medida.

Métodos acústicos passivos baseiam-se na análise das oscilações elásticas das ondas que ocorrem no próprio objeto controlado.

O método passivo mais característico é método de emissão acústica(Fig. 28.6). O fenômeno da emissão acústica consiste no fato de que ondas elásticas são emitidas pelo próprio material como resultado do rearranjo local dinâmico interno de sua estrutura. Fenômenos como o início e desenvolvimento de trincas sob a influência de uma carga externa, transformações alotrópicas durante o aquecimento ou resfriamento, o movimento de aglomerados de discordâncias são os mais comuns.

fontes mais características de emissão acústica. Transdutores piezoelétricos em contato com o produto recebem ondas elásticas e permitem determinar o local de sua fonte (defeito).

Os métodos acústicos passivos são de vibração

diagnóstico e diagnóstico de ruído. Na primeira análise dos parâmetros de vibração algum uma peça ou conjunto separado usando receptores do tipo contato. No segundo caso, estuda-se o espectro de ruído do mecanismo de trabalho, geralmente com a ajuda de receptores de microfone.

Com base na frequência, os métodos acústicos são divididos em baixa frequência e alta frequência. Os primeiros incluem oscilações nas faixas de frequências ultrassônicas de som e de baixa frequência (até várias dezenas de kHz). Para o segundo - oscilações na faixa de frequência ultrassônica de alta frequência: geralmente de vários 100 kHz a 20 MHz. Os métodos de alta frequência são geralmente chamados de ultrassônicos.

Áreas de aplicação dos métodos. Dos métodos de controle acústico considerados, o método do eco encontra a maior aplicação prática. Cerca de 90% dos objetos. Usando vários tipos de ondas, resolve os problemas de detecção de falhas de forjados, fundidos, juntas soldadas e muitos materiais não metálicos. O método de eco também é usado para medir as dimensões dos produtos. O tempo de chegada do sinal de fundo é medido e, conhecendo a velocidade do ultrassom no material, determina-se a espessura do produto com acesso unilateral. Se a espessura do produto for desconhecida, a velocidade é medida a partir do sinal inferior, a atenuação do ultrassom é estimada e as propriedades físicas e mecânicas dos materiais são determinadas a partir deles.

O método de eco-espelho é usado para detectar defeitos orientados perpendicularmente à superfície de entrada. Ao mesmo tempo, fornece uma maior sensibilidade a esses defeitos, mas exige que haja uma área suficientemente grande de uma superfície plana na zona de localização do defeito. Em trilhos, por exemplo, esse requisito não é atendido, portanto, apenas o método mirror-shadow pode ser usado lá. O defeito pode ser detectado por um transdutor de feixe angular combinado. No entanto, neste caso, a onda refletida especularmente vai para o lado e apenas um sinal fraco espalhado chega ao transdutor. O método do eco-espelho é utilizado para detectar trincas verticais e falta de penetração no controle de juntas soldadas.

Delta e tempo de difração métodos também são usados ​​para

informações adicionais sobre defeitos na inspeção de juntas soldadas.

O método de sombra é usado para controlar produtos com alto nível de reverberação estrutural, ou seja, ruído associado à reflexão do ultra-som de não homogeneidades, grãos grandes, detecção de falhas de estruturas multicamadas e produtos feitos de plásticos laminados, no estudo das propriedades físicas e mecânicas de materiais com alta atenuação e espalhamento de ondas acústicas, por exemplo, ao controlar a resistência do concreto pela velocidade ultra-sônica.

O método local de vibrações forçadas é usado para medir pequenas fissuras com acesso unilateral.

O método integral de vibrações livres é usado para verificar os pneus de rodas de carroça ou vidraria "pela pureza do toque" com uma avaliação subjetiva dos resultados de ouvido. O método com uso de equipamentos eletrônicos e avaliação quantitativa objetiva dos resultados é utilizado para controlar as propriedades físicas e mecânicas de rebolos abrasivos, cerâmicas e outros objetos.

Reverb, impedância, velosimétrico, acústico

topográfico métodos e o método local de vibrações livres são usados ​​principalmente para controlar estruturas multicamadas. ressonância O método detecta principalmente violações das conexões de camadas metálicas (chapeamento) com elementos de potência ou cargas metálicas ou não metálicas.O método de impedância revela defeitos de conexão em estruturas multicamadas feitas de materiais poliméricos compostos e metais usados ​​em várias combinações. Velossimétrico o método e o método local de vibrações livres controlam principalmente produtos feitos de materiais compósitos poliméricos. Acústico-topográfico o método é usado para detectar defeitos principalmente em estruturas metálicas multicamadas (painéis de favo de mel, bimetais, etc.).

Diagnóstico de vibração e diagnóstico de ruído métodos servem para diagnosticar mecanismos de trabalho. O método de emissão acústica é utilizado como meio de estudo de materiais, estruturas, controle de produtos e diagnóstico durante a operação. Suas vantagens importantes sobre outros métodos de teste são que ele reage apenas ao desenvolvimento de defeitos realmente perigosos, bem como a capacidade de verificar grandes áreas ou mesmo todo o produto sem escaneá-lo com um transdutor. Sua principal desvantagem como meio de controle é a dificuldade de isolar sinais de defeitos em desenvolvimento contra o fundo de interferência.

6.6. Métodos de radiação de testes não destrutivos

O monitoramento de radiação usa pelo menos três elementos principais (Fig. 29):

fonte de radiação ionizante;

objeto controlado;

um detector que registra informações de detecção de falhas.

Arroz. 29. Esquema de transmissão:

1 – fonte; 2 - produto; 3 - detector

Ao passar pelo produto, a radiação ionizante é atenuada - absorvida e espalhada. O grau de atenuação depende da espessura δ e densidade ρ do objeto controlado, bem como da intensidade M 0 e energia E 0 da radiação. Na presença de defeitos internos de tamanho ∆δ na substância, a intensidade e a energia do feixe de radiação mudam.

Os métodos de monitoramento de radiação (Fig. 30) diferem nos métodos de detecção de informações de detecção de falhas e, consequentemente, são divididos em rádio

gráfica, radioscópica e radiométrica.

Métodos de monitoramento de radiação

Radiográfico:			Radioscópico:				Radiométrico:
Fixação de imagem			Observação de imagem				Cadastro de eletrônicos
no filme			na tela.				sinais tricos.
(No papel).

Arroz. 30. Métodos de controle de radiação

radiográfico Os métodos de ensaio não destrutivos de radiação são baseados na conversão de uma imagem de radiação de um objeto controlado em uma imagem radiográfica ou na gravação dessa imagem em um dispositivo de memória com posterior conversão em uma imagem de luz. Na prática, este método é o mais utilizado devido à sua simplicidade e comprovação documental dos resultados obtidos. Dependendo dos detectores utilizados, a radiografia de filme e a xerorradiografia (eletroradiografia) são distinguidas. No primeiro caso, um filme fotossensível serve como um detector de imagem latente e um registrador de imagem estática visível, no segundo caso, um wafer semicondutor, e papel comum é usado como registrador.

Dependendo da radiação utilizada, distinguem-se vários tipos de radiografia industrial: radiografia de raios-X, gama, acelerador e neutrões. Cada um desses métodos tem sua própria área de uso. Esses métodos podem ser usados ​​para escanear produtos de aço com espessura de 1 a 700 mm.

Introscopia de radiação- método de ensaio não destrutivo de radiação, baseado na transformação da imagem de radiação do objeto controlado em uma imagem de luz na tela de saída do conversor óptico de radiação, e a análise da imagem resultante é realizada no processo de controle .

A sensibilidade deste método é um pouco menor que a radiografia, mas suas vantagens são o aumento da confiabilidade dos resultados obtidos devido à possibilidade de visão estereoscópica de defeitos e exame de produtos de diferentes ângulos, “expressos” e continuidade de controle.

Detecção de falhas radiométricas- um método para obter informações sobre o

o estado inicial de um produto controlado, translúcido com radiação ionizante, na forma de sinais elétricos (de vários tamanhos, durações ou quantidades).

Este método oferece as maiores oportunidades de automação do processo de controle e a implementação do controle de feedback automático e do processo tecnológico de fabricação do produto. A vantagem do método é a possibilidade de controle contínuo da qualidade do produto de alto desempenho, devido à alta velocidade do equipamento. Em termos de sensibilidade, este método não é inferior à radiografia.

6.7. END térmico

Os métodos térmicos de ensaios não destrutivos (END) utilizam como energia de ensaio a energia térmica que se propaga no objeto de ensaio. O campo de temperatura da superfície do objeto é uma fonte de informações sobre as características do processo de transferência de calor, que, por sua vez, dependem da presença de defeitos internos ou externos. Neste caso, um defeito é entendido como a presença de conchas ocultas, cavidades, rachaduras, falta de penetração, inclusões estranhas, etc., todos os tipos de desvios das propriedades físicas do objeto da norma, a presença de locais de superaquecimento (resfriamento), etc.

Existem TNCs passivos e ativos. Com o TNC passivo, a análise dos campos térmicos dos produtos é realizada no decorrer de seu funcionamento natural. O TNC ativo envolve o aquecimento do objeto com uma fonte de energia externa.

Os métodos de controle térmico sem contato são baseados no uso de radiação infravermelha emitida por todos os corpos aquecidos. A radiação infravermelha ocupa uma ampla faixa de comprimentos de onda de 0,76 a 1000 mícrons. O espectro, a potência e as características espaciais desta radiação dependem da temperatura do corpo e da sua emissividade, que é determinada principalmente pelo seu material e pelas características microestruturais da superfície radiante. Por exemplo, superfícies ásperas irradiam mais fortemente do que as espelhadas.

Receber!
As juntas esféricas são um elemento muito sério da suspensão dianteira, especialmente para carros clássicos VAZ. Existem duas vezes mais juntas esféricas do que nos carros com tração dianteira (4 peças), devido às quais o carro se torna mais perigoso. Afinal, se você não acompanhar e dirigir um carro no qual as juntas esféricas estão fora de ordem, a roda pode simplesmente cair de lado. Se você dirigir neste momento, o carro perderá imediatamente o controle e será muito, muito difícil pará-lo. Queremos mostrar um exemplo vívido no vídeo abaixo, onde a junta esférica falha e a roda direita do carro simplesmente cai de lado.

Observação!
Para realizar o diagnóstico de rolamentos de esferas, você precisará de um suporte, seja uma lâmina de montagem ou um pé de cabra; além disso, um bastão muito fino precisará de um de metal ou apenas de um galho, mas, o que é muito importante, o bastão deve ser uniforme, sem dobras e afins. (É melhor usar um bastão de metal de 5,6 cm de comprimento). E além de tudo isso, você precisará de outra régua e uma pequena faca. Ou em vez de bastão, régua e faca, pegue um bom paquímetro, que substituirá todas essas ferramentas!

Tudo depende da área onde o carro é operado. Se você o operar em cidades muito grandes (como Moscou), no centro da cidade, principalmente em estradas ideais, ou em São Petersburgo, onde as estradas claramente não são inferiores, você nem se preocupa com a suspensão diagnóstico. Apenas uma vez por ano ou a cada 100.000 km, olhe lá, verifique tudo e dirija. Mas, basicamente, os carros da marca Zhiguli são operados em pequenas cidades, vilarejos e locais semelhantes onde as estradas, como dizem, deixam muito a desejar. Neste caso, o diagnóstico de toda a suspensão como um todo, bem como o diagnóstico dos rolamentos de esferas, deve ser realizado com a maior frequência possível, aproximadamente uma vez a cada 20.000 km. Ou depois de uma boa corrida em um buraco profundo em velocidade. Assim, você estará sempre confiante em seu carro e não terá medo de operá-lo, pois após uma verificação completa você saberá com alta precisão que a suspensão está totalmente funcional.

Observação!
Poucas pessoas aderem a isso, porque a cada 20.000 km para examinar a suspensão de um carro é bastante caro para quem dirige quase todos os dias, e esses 20.000 km vão rolar em um período muito curto. Nesse caso, os rolamentos de esferas podem ser diagnosticados imediatamente após o aparecimento de um baque na frente do carro ou ao bater em um poço. Normalmente, esse som aparece quando um dos rolamentos falha, mas até ouvir esse som, você não entenderá se as juntas esféricas estão funcionando corretamente ou não. Talvez esses golpes possam até ser imaginados. Portanto, para que isso não aconteça e você simplesmente não suba na suspensão do carro, dê uma olhada no vídeo abaixo, que mostra um carro com uma rótula defeituosa e barulhenta.

Como diagnosticar juntas esféricas em um VAZ 2101-VAZ 2107?

Observação!
Os rolamentos de esferas são diagnosticados de várias maneiras, sendo a mais correta o último (terceiro) método. Se você agir de acordo com isso, entenderá imediatamente se o suporte precisa ser substituído ou ainda não. Mas há uma grande desvantagem nesse método, porque, para implementá-lo, você precisará remover as juntas esféricas do carro, e isso leva tempo. Portanto, desta forma, poucas pessoas verificam os rolamentos de esferas quanto à manutenção. Por outro lado, se você executar corretamente os outros dois métodos de verificação, eles também darão seu resultado. E se os rolamentos de esferas estiverem muito danificados, verificando-os dessa maneira, também será possível entender que eles estão com defeito e devem ser substituídos.

Método um (pendurar o carro e carregar a suspensão dianteira):

1. Primeiro afrouxe todas as porcas que prendem a roda ao carro, depois levante o carro com um macaco. Assim que pairar no ar, desaparafuse completamente as porcas e remova a roda desejada do carro (leia o artigo ""). Após a operação, coloque as pranchas sob o braço inferior da suspensão (indicado pela seta vermelha) e abaixe o carro sobre elas. Depois disso, você terá que fazê-lo para que o carro fique completamente na suspensão ou, para ser mais preciso, na mola. A parte em que a roda é colocada (indicada pela seta azul) terá que ficar suspensa no ar. Isso é tudo, comece a verificar.

1. Para verificar as juntas esféricas do carro, pendurando o carro, faça o seguinte. Para começar, pegue um suporte (como opção, um pé-de-cabra ou uma lâmina de montagem) e insira-o conforme mostrado nas fotos abaixo. A foto grande mostra como consertar a lâmina de montagem ao verificar a rótula superior, a foto pequena mostra como consertá-la ao verificar a rótula inferior. Em uma foto pequena, pouco é visível e é difícil entender onde a lâmina de montagem deve ser inserida. Mas quando você trabalha com o carro ao vivo, você entende tudo imediatamente e, usando a espátula como alavanca, a move para baixo, depois para cima, depois para baixo, depois para cima, etc. Durante a execução deste procedimento, não danifique a antera, tenha cuidado. Caso o suporte esteja muito danificado, a suspensão andará muito e já se moverá com um pequeno esforço. Neste caso, as juntas esféricas devem ser substituídas.

Observação!
É melhor verificar apenas as rótulas superiores desta forma, porque as rótulas inferiores são verificadas de forma um pouco diferente. Consulte o Método 2 abaixo para obter mais detalhes sobre como fazer isso!

Método dois (verificando as juntas esféricas inferiores com um paquímetro):

Vamos começar com o fato de que nem todos os motoristas têm pinças. Se você estiver nesse número, pegue uma faca, fio fino e réguas e também prossiga para verificar. Primeiro, você precisará usar uma chave de “7 mm” (ou chave de anel) e desaparafusar completamente o bujão inferior da junta esférica (indicado pela seta vermelha) com a ajuda deles. Em seguida, coloque um paquímetro no buraco (alguns paquímetros têm uma parte fina especial) e meça a distância que ele percorrerá. Se você não conseguir colocar o paquímetro (ele fica no chão, por exemplo, mas não tem jack) ou se ele não existe, pegue um fio fino, coloque no buraco até parar, faça um incisão com uma faca nivelada com a extremidade da junta esférica e retire-a. Em seguida, meça a distância da extremidade do fio até esse entalhe com uma régua. Se esta distância for superior a 11,8 mm, a rótula deve ser substituída.

Método três (remoção de rolamentos de esferas e sua inspeção visual):

Este é o caminho mais longo, mas por outro lado, você saberá com certeza se as juntas esféricas estão em boas condições ou se já há folga nelas e estão todas quebradas. Para implementar este método, remova as juntas esféricas necessárias do carro (como fazer isso, leia o artigo "") e inspecione cuidadosamente a antera das juntas esféricas. Não deve apresentar rachaduras, quebras e defeitos semelhantes. Em seguida, remova a bota completamente; certifique-se de que há graxa na rótula e que não há água, sujeira, etc. na rótula. Em seguida, pegue a ponta do dedo da bola com a mão (veja a foto abaixo) e agite-o de um lado para o outro. O dedo terá que se mover a partir do esforço da mão, mas com força. Se o dedo balançar e se mover facilmente, ou se você não puder movê-lo de seu lugar, essa junta esférica é considerada defeituosa e deve ser substituída.

Esta informação pode servir de exemplo para a elaboração de relatórios de levantamento de apoios.

Nota explicativa

ao relatório sobre os resultados da inspeção do estado dos suportes de concreto armado

Base para o trabalho

O trabalho é realizado ao abrigo do Contrato n.º 07/11 para a execução de trabalhos de reparação, manutenção e exame de diagnóstico de instalações da rede elétrica

Disposições gerais.

Composição do trabalho de diagnóstico:

Verificação da condição de suportes de concreto armado pelo método expresso ultrassônico não destrutivo

Verificando a posição dos suportes

Lista de linhas e número de apoios de concreto armado a serem diagnosticados:

VL 220 kV D-1 Ulyanovsk - Zagorodnaya 169 suportes

VL 220 kV D-9 Luzino - Nazyvaevskaya 466 suportes

VL 220 kV D-13 Tavricheskaya - Moskovka 130 suportes

VL 220 kV D-14 Tavricheskaya - Moskovka 130 suportes

VL 220 kV L-225 Irtyshskaya - Valikhanovo 66 suportes

Um total de 961 suportes de concreto armado foram inspecionados.

Os resultados do levantamento de linhas aéreas.

No total, 1036 suportes intermediários de concreto armado foram efetivamente examinados

VL 220 kV D-1 Ulyanovsk - Zagorodnaya 165 suportes

VL 220 kV D-9 Luzino - Nazyvaevskaya 504 suporta

VL 220 kV D-13 Tavricheskaya - Moskovka 130 suportes

VL 220 kV D-14 Tavricheskaya - Moskovka 130 suportes

VL 220 kV L-224 Irtyshskaya - Mynkul 53 suportes

VL 220 kV L-225 Irtyshskaya - Valikhanovo 52 suportes

Condição dos racks de rotação

VL 220 kV D-1 Ulyanovsk - Zagorodnaya (165 unidades)

54 drenos centrifugados (32,7%) estão em condições normais

No trabalho 102 pcs. (61,8%)

Em 9 peças degradadas. (5,4%)

VL 220 kV D-9 Luzino - Nazyvaevskaya (506 unidades)

260 racks de centrífuga estão em condições normais (51,4%)

No trabalho 170 pcs. (33,6%)

Em degradado 42 pcs. (8,3%)

Em pré-emergência 34 peças. (6,7%)

VL 220 kV D-13 Tavricheskaya - Moskovka (130 peças)

75 racks de centrífuga (57,7%) estão em boas condições

No trabalho 48 pcs. (36,9%)

Em degradado 5 pcs. (3,8%)

Em pré-emergência 2 peças. (1,54%)

VL 220 kV D-14 Tavricheskaya - Moskovka (130 peças)

79 racks de centrífuga estão em condições normais (60,7%)

No trabalho 39 pcs. (30,0%)

Em 11 peças degradadas. (8,46%)

Em pré-emergência 1 pc. (0,76%)

VL 220 kV L-224 Irtyshskaya - Mynkul (53 unidades)

37 racks centrifugados (69,8%) estão em bom estado

No trabalho 11 pcs. (20,8%)

Em degradado 2 pcs. (3,8%)

Em pré-emergência 3 peças. (5,7%)

VL 220 kV L-225 Irtyshskaya - Valikhanovo (52 unidades)

31 racks de centrífuga (59,6%) estão em boas condições

No trabalho 18 pcs. (34,6%)

Em degradado 1 pc. (1,9%)

Em pré-emergência 2 peças. (3,8%)

Conclusão

Os suportes de concreto armado examinados da linha aérea de 220 kV da empresa Omsk do MES da Sibéria estão em funcionamento, com alguns desvios operacionais nos valores dos parâmetros controlados de elementos individuais do estado normal.

Os principais defeitos visíveis das escoras cônicas e cilíndricas de concreto armado SK-5, SK-7 e SN-220, a partir das quais foram feitos os postes de concreto armado da maioria das linhas aéreas pesquisadas, foram identificados durante o exame:

Exposição local da armadura e ligeira fissuração longitudinal do betão (condição de trabalho)

Inclinações dos racks de centrífuga acima dos limites aceitáveis ​​(condição deteriorada)

A presença de fissuras transversais no concreto acima do tamanho admissível (condição de pré-emergência).

No entanto, em vários casos, o controle instrumental não confirmou o perigo pré-acidente de fissuras transversais nos apoios dos apoios. Nesse sentido, aqueles apoios que ainda possuem um recurso de projeto suficiente para a capacidade de carga de concreto e armadura, e que são remetidos ao estado pré-acidente apenas pela presença de fissuras transversais na seção perigosa das cremalheiras, medidas menos onerosas foram escolhidos como reparo e manutenção preventiva. Medidas recomendadas para alguns desses suportes em vez de substituição de aço: adicionais o controle condições 1 vez em 3 anos, proteção contra VOS (influências ambientais), instalação de bandagens metálicas temporárias. Para verificar a correção da rejeição de cremalheiras centrifugadas de suportes de concreto armado com base nos dados de controle instrumental de sua condição, é desejável realizar testes mecânicos de capacidade de carga final das cremalheiras em operação. Tais testes já foram realizados por nós anteriormente (Anexo 1) e mostraram o grau de perigo de certos defeitos para a capacidade de carga das estantes.

De acordo com as Instruções de Operação para linhas aéreas, os suportes em condições de funcionamento requerem reparos estéticos e os suportes com inclinação acima do limite permitido (mais de 3,0 graus) devem ser endireitados imediatamente. No entanto, em alguns casos, o endireitamento de apoios de concreto armado é indesejável por causa de mais danos do que benefícios. Estamos falando da instalação inicialmente não vertical de um suporte de concreto armado em um poço preparado. Isto acontece quando o relevo do percurso da catenária não permite obter uma verticalidade estrita da escavação para a instalação de um suporte de betão armado, ou quando as travessas estão mal instaladas (Fig. 1). De qualquer forma, se a verticalidade do suporte não for assegurada durante a construção da catenária, e durante a sua operação não tiver ocorrido uma alteração significativa no valor da inclinação inicial do suporte, então trazer tal suporte para um a posição vertical, por exemplo, pelo método ORGRES, pode levar à ocorrência prematura de fissuras transversais no apoio e enfraquecimento do concreto de apoio na zona de momento fletor máximo (Fig. 2). É mais correto nesses casos organizar a observação dos apoios inclinados para determinar as tendências e taxas de sua inclinação, ou reinstalar os apoios em uma nova cava.

Arroz. 1. Inclinação do suporte nº 193 ao longo da linha aérea de 220 kV D-9 "Luzino - Nazyvaevskaya"

Sabe-se que excentricidades aleatórias (ou permanentes) de uma carga externa em um suporte são percebidas pelo reforço de uma cremalheira de concreto armado, e o próprio concreto carrega principalmente uma carga compressiva. Portanto, desde que a armadura de um poste de concreto armado seja capaz de fornecer um concreto protendido em um nível significativamente superior à força de ruptura que ocorre no concreto devido à inclinação do poste, o suporte é capaz de desempenhar suas funções de trabalho sem endireitar .

Sabe-se também que a corrosão da armadura sob uma camada de concreto não danificado é impossível devido à passivação de sua superfície sob a ação de uma solução alcalina de poros de concreto (o valor de pH da solução de concreto é de cerca de 10-12).

Portanto, para manter a operação a longo prazo de um suporte de concreto armado com inclinação e fissuras profundas, às vezes torna-se mais importante redecorar o concreto danificado, protegendo-o das influências ambientais. Por exemplo, impregnação de sua superfície e fissuras existentes com materiais de proteção altamente adesivos (como Siberia-ultra) e fechamento da abertura superior do rack contra a entrada de umidade atmosférica.

Por exemplo, pesquisamos em 2010 274 ​​unidades. os suportes de concreto armado da linha aérea Tyumen-Tavda de 220 kV (MES da Sibéria Ocidental), construída em 1964 usando cremalheiras centrífugas cilíndricas CH-220, travessas galvanizadas e coberturas metálicas galvanizadas cobrindo a abertura superior da cremalheira, mantiveram quase completamente sua capacidade de carga (figura 3). Embora entre eles houvesse racks inclinados (Fig. 4).

Arroz. Fig. 2. Fendas transversais que surgiram no concreto do pilar centrifugado inclinado de apoio nº 875 VL 225 devido ao seu endireitamento.

Arroz. 3. O topo do suporte nº 45 da linha aérea Tyumen-Tavda de 220 kV foi coberto com uma cobertura de metal galvanizado desde a construção da linha aérea

Arroz. 4. A inclinação do suporte nº 44 da linha aérea Tyumen-Tavda de 220 kV é visível.

descobertas

1. Em cada caso específico de detecção de uma inclinação de um suporte de concreto armado que ultrapasse o limite permitido, é necessário inicialmente organizar o monitoramento do mesmo para determinar as tendências e taxas da inclinação, bem como o desenvolvimento de defeitos existentes . No caso de tendências ou ameaças perigosas, é necessário reinstalar o suporte em um novo poço ou substituí-lo. Uma abordagem semelhante pode ser aplicada a escoras que ainda não desenvolveram trincas transversais (não perigosas).

2. O estado de pré-emergência de alguns prumos (menos de 4,5% dos examinados) é causado pela presença de fissuras transversais, cujo aparecimento está associado tanto ao alinhamento dos apoios como a influências externas supercríticas. No total, existem 42 racks que precisam ser substituídos antes de 2016. Isto inclui a substituição dos postes de apoio nº 9 em cada linha aérea de 220 kV D-13 e D-14 e os postes de apoio nº 74, 85, 120, 181 e 183 em cada linha aérea de 220 kV D-1.

Durante o ano, é necessário reinstalar ou substituir o suporte nº 152 em uma linha aérea de 220 kV D-9 com inclinação superior a 7 graus, e instalar bandagens metálicas nos suportes nº 172 e 350 dessa linha aérea no zona de seu intenso craqueamento.

Diagnóstico de linha aérea

Linha de transmissão aérea (VL) - dispositivo para transmissão e distribuição de energia elétrica por meio de fios localizados ao ar livre e fixados a suportes ou suportes e racks em estruturas de engenharia usando isoladores e acessórios. As ramais para entradas de edifícios pertencem à VL.

Diagnóstico do isolador. Um lugar importante para garantir a operação confiável dos dispositivos de alimentação é ocupado por diagnósticos modernos e de alta qualidade do isolamento da rede. Até o momento, não existem métodos suficientemente confiáveis ​​para detecção remota de isoladores defeituosos e meios técnicos que permitam a implementação desses métodos. Os isoladores de disco de porcelana são testados com uma tensão de 50 kV frequência industrial para 1 min, então com um megôhmetro para uma tensão de 2,5 kV sua resistência é medida, que deve ser de pelo menos 300 MOhm. O diagnóstico dos isoladores em operação é realizado por dispositivos de controle remoto ou varetas de medição (Figuras 2.6 - 2.8). Vamos considerar quais efeitos físicos surgem como resultado da aplicação de uma alta tensão a um isolante. A partir da teoria, sabe-se que, se um campo elétrico de força suficiente for aplicado a dois eletrodos separados por um isolante, uma camada eletricamente condutiva é formada na superfície ou no corpo do isolante, na qual uma descarga elétrica surge e se desenvolve - uma serpentina. O surgimento e desenvolvimento da descarga é acompanhado pela geração de oscilações em uma ampla faixa de frequência (no infravermelho, ou seja, faixas de frequência térmicas, sonoras, ultrassônicas, no espectro visível e em uma ampla faixa de frequências de rádio). Portanto, é óbvio que a parte receptora do dispositivo de diagnóstico deve detectar uma ou outra das consequências listadas da formação e desenvolvimento da serpentina. Os isoladores de polímero falham de maneiras diferentes dos isoladores de porcelana ou vidro, e é difícil determinar a condição de tais isoladores na ausência de quaisquer defeitos físicos observáveis, como rachaduras ou escurecimento.

Em VL 110 kV apenas isolantes de suspensão são usados; em VL 35 kV e abaixo, tanto a suspensão quanto os isoladores de pinos podem ser usados. Quando um isolador quebra em uma guirlanda, sua "saia" dielétrica colapsa e cai no chão se a saia for feita de vidro, e quando um isolador de porcelana quebra, a saia permanece intacta. Portanto, isoladores de vidro defeituosos são visíveis a olho nu, enquanto o diagnóstico de isoladores de porcelana quebrados só é possível com a ajuda de dispositivos especiais, por exemplo, o dispositivo de diagnóstico ultravioleta Filin.

Linhas aéreas (VL) de transmissão de energia com uma tensão de 35 kV e acima são os principais em sistemas de transmissão de energia. E, portanto, defeitos e avarias que ocorrem neles exigem localização e eliminação imediatas. Uma análise dos acidentes em linhas aéreas mostra que inúmeras falhas de linhas aéreas ocorrem anualmente como resultado de alterações nas propriedades do material dos fios e suas conexões de contato (CS): destruição dos fios devido a efeitos de corrosão e vibração, abrasão, desgaste, fadiga, oxidação, etc. Além disso, a cada ano cresce o número de danos aos isoladores de porcelana, vidro e polímero. Existem muitos métodos e sistemas para diagnosticar os elementos acima, no entanto, eles geralmente são trabalhosos, aumentam o perigo e, além disso, exigem a desconexão do equipamento da tensão. O método de levantamento de linhas aéreas por patrulhas de helicóptero é caracterizado por alta produtividade. Por dia de trabalho (5 - 6 h) são examinados até 200 km linhas. Durante as patrulhas de helicóptero, são realizados os seguintes tipos de trabalho:

Diagnóstico por imagem térmica de linhas aéreas, isoladores, juntas de contato e acessórios para identificar elementos sujeitos a aquecimento térmico devido a defeitos emergentes (Figura 5.8);

Diagnóstico ultravioleta de linhas aéreas, isoladores, conexões de contato para detectar descargas corona neles (Figura 5.10);

Controle visual de suportes, isoladores, conexões de contato (Figura 5.9, é utilizada uma câmera de vídeo de alta resolução).

O uso de termovisores permite simplificar bastante o processo de monitoramento do estado dos pára-raios instalados nas linhas aéreas 35, 110 kV. Com base no termograma, é possível determinar não apenas a fase do pára-raios com uma corrente de condução aumentada, mas também um elemento defeituoso específico que afetou o crescimento dessa corrente. A substituição e o reparo oportunos de elementos defeituosos permitem continuar a operação dos pára-raios.

O uso de inspeções de aviação com o desenvolvimento de tecnologias de inspeção está aumentando em países estrangeiros. Por exemplo, a TVA está trabalhando no uso de câmeras infravermelhas de alta resolução em uma suspensão estabilizada e câmeras DayCor para detectar corona em elementos de linhas aéreas durante o dia, radar para

detectar suportes de madeira podres, etc. A formação de uma coroa nos elementos das linhas aéreas indica curtos-circuitos, rachaduras ou contaminação de isoladores cerâmicos ou rupturas em fios de arame. Corona produz uma radiação ultravioleta fraca que não pode ser vista durante o dia. Câmera DayCor graças a um filtro que permite apenas radiação ultravioleta na faixa de comprimento de onda 240 - 280 nm, permite detectar a coroa durante o dia.

Para diagnóstico operacional do estado dos isoladores da haste de suporte e cerâmica das buchas de alta tensão, é usado um dispositivo de vibrodiagnóstico portátil de pequeno porte "Ajax-M". Para obter informações de diagnóstico, é aplicado um impacto na sapata do isolador de suporte, após o que são excitadas oscilações ressonantes nele. Os parâmetros dessas oscilações estão relacionados com a condição técnica do isolador. O aparecimento de defeitos de qualquer tipo leva a uma diminuição na frequência de oscilações ressonantes e a um aumento em sua taxa de decaimento. Para eliminar a influência das vibrações ressonantes das estruturas associadas ao isolador, as vibrações são registradas após dois impactos - nas sapatas superior e inferior do isolador. Com base na comparação dos espectros de vibrações ressonantes no impacto nas partes superior e inferior do isolador, é realizada uma avaliação da condição técnica e uma pesquisa de defeitos.

Com o aparelho Ajax-M é possível diagnosticar o estado do isolamento do suporte e pesquisar os seguintes tipos de defeitos: presença de trincas na cerâmica do isolante ou nos locais onde a cerâmica está embutida nas sapatas de suporte; a presença de porosidade na cerâmica do isolante; determinação do coeficiente de condição técnica do isolador. De acordo com os resultados do diagnóstico, as categorias do estado do isolador são determinadas - "requer substituição", "requer controle adicional" ou "pode ​​ser operado". Os parâmetros registrados do estado do isolador podem ser gravados na memória de longo prazo do dispositivo e, posteriormente, na memória do computador para armazenamento e processamento. Com a ajuda de um programa adicional, é possível avaliar a mudança nos parâmetros do isolador de medição para medição. Com a ajuda do dispositivo, o diagnóstico do estado dos isoladores de quase qualquer tipo e marca pode ser realizado.

Para avaliação de condição pára-raios de válvula

medição de resistência;

medição de corrente de condução em tensão retificada;

medição de tensão de ruptura;

controle de imagem térmica.

Para avaliação de condição pára-raios são usados ​​os seguintes testes:

medição de resistência;

medição de corrente de condução;

controle de imagem térmica.

Diagnóstico de fios. Para identificar possíveis áreas problemáticas nas linhas de energia devido à vibração, um dispositivo é usado para monitorar e analisar a vibração dos fios da linha de energia. O dispositivo permite avaliar no local em condições meteorológicas reais as características de vibração de linhas de energia com diferentes desenhos, tensões de fios e suporte técnico, para determinar a vida útil nominal de fios sujeitos a vibração. O instrumento é um instrumento de vibração usado em campo para monitorar e analisar a vibração de fios aéreos de linhas elétricas devido ao vento. Ele mede as frequências e amplitudes de todos os ciclos de vibração, armazena os dados em uma matriz de alta definição e processa os resultados para fornecer uma estimativa de vida útil média.

fios investigados. Os métodos de medição e avaliação são baseados no padrão internacional IEEE e no procedimento CIGRE. O dispositivo pode ser instalado diretamente no fio próximo a qualquer tipo de terminal. O instrumento consiste em um suporte de sensor de feixe calibrado preso em um grampo de arame que suporta um corpo cilíndrico curto. O elemento sensor em contato com o fio transmite o movimento ao sensor. Dentro do gabinete estão um microprocessador, um circuito eletrônico, uma fonte de alimentação, um display e um sensor de temperatura. Usando a amplitude de curvatura ( Yb) como parâmetro de medição para avaliar a gravidade da vibração de um fio é uma prática bem reconhecida. Medição de deslocamento diferencial em 89 milímetros a partir do último ponto de contato entre o fio e o grampo de suspensão de metal é o ponto de partida para a padronização IEEE das medições de vibração do fio. O sensor é um feixe cantilever que detecta a flexão do fio perto da suspensão ou grampos de hardware. Para cada ciclo de vibração, os strain gages geram um sinal de saída proporcional à amplitude de flexão do fio. Os dados de frequência e amplitude de vibração são armazenados na matriz de amplitude/frequência de acordo com o número de eventos. Ao final de cada período de monitoramento, o microprocessador integrado calcula o índice de vida útil nominal do fio. Este valor é armazenado na memória, após o qual o microprocessador retorna ao modo de espera para a próxima inicialização. O microprocessador pode ser acessado diretamente de qualquer terminal de E/S ou computador através da linha de comunicação RS-232.

Defectoscopia de fios e cabos de proteção contra raios de linhas elétricas aéreas. A confiabilidade das linhas aéreas depende da resistência dos cabos de aço usados ​​como elementos de carga e transporte de corrente em fios combinados, cabos de proteção contra raios e cabos. O controle da condição técnica da linha aérea e seus elementos é baseado na comparação dos defeitos identificados com os requisitos das normas e tolerâncias fornecidas nos materiais de projeto da linha aérea examinada, nas normas estaduais, PUE, SNiP, TU e outros documentos regulamentares. A condição dos fios e cabos geralmente é avaliada por inspeção visual. No entanto, este método não permite detectar quebras dentro dos fios. Para uma avaliação confiável da condição de fios e cabos de linhas aéreas, é necessário usar um método instrumental não destrutivo usando um detector de falhas, que permite determinar tanto a perda de sua seção transversal quanto as rupturas internas dos fios.

Método térmico para o diagnóstico de LV.É possível detectar um vazamento de calor e evitar um acidente associado ao superaquecimento em linhas aéreas nos estágios iniciais de sua ocorrência. Termovisores ou pirômetros são usados ​​para esta finalidade.

A avaliação do estado térmico das partes condutoras de corrente e do isolamento das linhas aéreas, dependendo das condições de operação e projeto, é realizada:

De acordo com as temperaturas de aquecimento normalizadas (excedentes de temperatura);

Temperatura excessiva;

Dinâmica da mudança de temperatura ao longo do tempo;

Com uma mudança na carga;

Ao comparar os valores de temperatura medidos dentro de uma fase, entre fases, com boas áreas conhecidas.

Os valores limite para a temperatura de aquecimento e seu excesso são fornecidos nas diretivas regulamentares RD 153-34.0-20363-99 "Disposições básicas da metodologia para diagnóstico infravermelho de equipamentos elétricos e linhas aéreas", bem como nas "Instruções para diagnóstico infravermelho de linhas aéreas de energia".

Para contatos e conexões de contato, os cálculos são realizados em correntes de carga (0,6 - 1,0) EU nom após o recálculo correspondente. A conversão do excesso do valor de temperatura medido para o normalizado é realizada com base na razão:

, (2.5)

onde ∆ T nom - aumento de temperatura em EU nome;

Δ T escravo - aumento de temperatura em EU escravo;

Para contatos em correntes de carga (0,3 - 0,6) EU A avaliação nominal do seu estado é realizada de acordo com o excesso de temperatura. O valor de temperatura convertido para 0,5 é usado como padrão EU nome Para conversão, a proporção é usada:

, (2.6)

onde: Δ T 0,5 - excesso de temperatura na corrente de carga 0,5 EU nome

Controle de imagem térmica de equipamentos e peças de transporte de corrente em correntes de carga abaixo de 0,3 EU nom não é eficaz para detectar defeitos em um estágio inicial de seu desenvolvimento. Defeitos detectados sob as cargas especificadas devem ser atribuídos a defeitos no grau de falha de emergência. E uma pequena parte dos defeitos deve ser atribuída a defeitos com um grau de falha em desenvolvimento. Deve-se notar que não há avaliação do grau de falha de defeitos em superfícies de equipamentos indiretamente superaquecidas. O superaquecimento indireto pode ser causado por defeitos latentes, como rachaduras, dentro dos isoladores do seccionador, cuja temperatura é medida do lado de fora e, muitas vezes, as peças defeituosas dentro do objeto estão muito quentes e muito queimadas. Equipamentos com superaquecimento indireto devem ser encaminhados para o segundo ou terceiro grau de superaquecimento. A avaliação do estado das juntas, soldadas e feitas por compressão, deve ser realizada em função do excesso de temperatura.

A verificação de todos os tipos de fios de linhas de energia aéreas pelo método de imagem térmica é realizada:

Linhas aéreas recém-comissionadas - no primeiro ano de seu comissionamento com uma carga atual de pelo menos 80%;

Linhas aéreas operando com cargas máximas de corrente, ou abastecendo consumidores críticos, ou operando em condições de maior poluição atmosférica, grandes cargas de vento e gelo - anualmente;

Linhas aéreas que estejam em operação há 25 anos ou mais, com rejeição de 5% das ligações de contato - pelo menos 1 vez em 3 anos;

O resto do VL - pelo menos 1 vez em 6 anos.

Diagnóstico ultrassônico de linhas aéreas. Avaliação do estado de suportes de concreto armado com sonda ultrassônica de superfície. A monitorização constante do estado dos suportes aéreos não só evita acidentes, como aumenta significativamente a rentabilidade da operação das redes elétricas, reparando apenas os suportes que realmente necessitam de ser reparados ou substituídos. Uma proporção significativa das linhas aéreas em nosso país e no exterior é feita de concreto armado. Um tipo comum de suporte de concreto armado é uma coluna na forma de um tubo de paredes grossas, feito por centrifugação. Sob a influência de fatores climáticos, vibração e carga de trabalho, o concreto da cremalheira muda sua estrutura, racha, recebe vários danos e, como resultado, a cremalheira perde gradualmente sua capacidade de carga. Portanto, para determinar a necessidade de substituição do rack, são necessárias inspeções regulares de todos os racks das redes elétricas. Essas pesquisas também evitam a rejeição desnecessária de apoios.

A possibilidade de uma avaliação objetiva da capacidade de suporte dos pilares de concreto armado centrifugado baseia-se no fato de que, com a alteração da estrutura do concreto e o aparecimento de defeitos, a resistência do concreto se deteriora, o que se manifesta na diminuição da a velocidade de propagação das vibrações ultrassônicas. Além disso, devido às características de design dos racks e à natureza das cargas sobre eles, as mudanças nas propriedades do concreto nas direções ao longo e ao longo do rack não são as mesmas: a velocidade do ultrassom na direção transversal diminui mais rapidamente com o tempo , o que, aparentemente, pode ser explicado pelo aumento da concentração de microfissuras com orientação predominantemente longitudinal . Ao alterar os valores das velocidades de propagação do ultra-som ao longo e através do rack durante sua operação, bem como sua relação, pode-se julgar o grau de perda na capacidade de suporte do rack e tomar uma decisão sobre sua substituição.

A perda da capacidade de suporte do suporte da rede de contato da ferrovia eletrificada pode levar a um acidente gravíssimo com a morte de pessoas. Mais da metade dos polos da rede de contatos das ferrovias em nosso país e no exterior são de concreto armado. A base desse suporte é um suporte na forma de um tubo de parede espessa com um diâmetro externo de 300 a 400 mm, feito por centrifugação. Sob a influência de fatores climáticos, vibração e carga de trabalho, o concreto da cremalheira muda sua estrutura, racha, recebe vários danos e, como resultado, a cremalheira perde gradualmente sua capacidade de carga. Portanto, para determinar a necessidade de substituir o rack, são necessárias inspeções regulares de todos os racks de um determinado trecho da estrada. Essas inspeções também evitam a rejeição desnecessária de suportes.

A possibilidade de uma avaliação objetiva da capacidade portante de pilares de concreto armado centrifugado baseia-se na diminuição da velocidade de propagação das vibrações ultrassônicas no concreto quando aparecem defeitos no mesmo. Além disso, devido às características de projeto das estantes e à natureza das cargas sobre elas, as mudanças nas propriedades do concreto nas direções ao longo e ao longo da estante não são as mesmas: a velocidade do ultrassom na direção transversal diminui mais rapidamente com tempo, o que, aparentemente, pode ser explicado pelo aumento da concentração de microfissuras com orientação predominantemente longitudinal. Ao alterar os valores das velocidades de propagação do ultra-som ao longo e através do rack durante sua operação, bem como pela sua relação, pode-se julgar o grau de perda na capacidade de suporte do rack e tomar uma decisão sobre sua substituição.

Na prática de operação de ferrovias na Rússia nos últimos anos, um método bastante simples tem sido usado para avaliar a capacidade de carga de postes de concreto armado centrifugados de suportes de rede de contato, com base em medições da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas longitudinais no corpo do poste nas direções longitudinal e transversal. Esta técnica foi desenvolvida no VNIIZhT como resultado de muitos anos de pesquisa sobre a resistência do concreto em pilares e sua relação com a velocidade do ultrassom. O testador ultrassônico UK1401 é utilizado como principal ferramenta de medição no controle de suportes, projetado para medir o tempo e a velocidade de propagação de ondas longitudinais em materiais sólidos com sondagem superficial em uma base constante de 150 mm. O testador (foto 1) é uma unidade eletrônica de pequeno porte (segurada na mão) com um indicador digital de resultados de medição e dois transdutores ultrassônicos com um contato acústico seco embutido em seu corpo.

Inspeção ultrassônica de suporteé realizada com sondagem de superfície do material da cremalheira em duas direções mutuamente perpendiculares (através e ao longo do eixo da cremalheira) em um ou mais de seus lugares, dependendo do tipo e grau de dano a ele. O método de sondagem de superfície permite controlar em qualquer lugar dos racks. Durante o controle, são realizadas três medições do tempo de propagação do ultrassom entre os transdutores do testador em cada direção e são determinados os valores médios dessas medições. O uso de leituras de tempo em vez de velocidade é metodicamente mais conveniente. Com base no valor médio obtido do tempo de propagação do ultrassom na direção transversal (“índice P1”) e sua relação com o tempo de propagação do ultrassom na direção longitudinal (“índice P2”), a capacidade real de suporte do suporte é estimado. Com base na experiência acumulada na avaliação do estado dos suportes de vários tipos de suportes, foram estabelecidos os valores limite dos indicadores P1 e P2, ao atingir os quais os suportes devem ser substituídos.

Na fig. A Figura 2 mostra as posições do dispositivo UK1401 durante o controle da perna de apoio. Os pontos de instalação dos transdutores do testador ao soar através do rack são escolhidos de modo que as rachaduras longitudinais, se houver, não passem a menos de 30 mm de qualquer um dos transdutores e não haja uma única rachadura no caminho das ondas entre os transdutores. Com a sondagem longitudinal da cremalheira no mesmo local, o dispositivo fica localizado entre os feixes de armadura longitudinal a fim de minimizar sua influência no resultado da medição. Para determinar a posição do reforço, é utilizado um dispositivo de medição eletromagnética da camada protetora de concreto. As medições são feitas, via de regra, nos locais onde o rack está mais carregado, por exemplo, na lateral da pista.

O próprio processo de controle, se você não levar em consideração a inspeção do rack e a escolha dos locais de medição, leva vários minutos. No local selecionado, o dispositivo na posição horizontal é pressionado contra o rack por 10-15 s, após o que o resultado da medição é lido no indicador e registrado na tabela. Essas etapas são repetidas duas vezes e o dispositivo é reconectado ao rack. Em seguida, são obtidos três resultados com a disposição vertical do dispositivo, e também são inseridos na tabela. Os indicadores P1 e P2 são calculados e o estado do rack é avaliado.

Atualmente, está sendo preparada a produção de uma versão modernizada do testador ultrassônico UK1401 (defectoscópio), que calculará automaticamente os valores médios do tempo de propagação do ultrassom em várias medições, indicadores P1 e P2 e os comparará com o limite correspondente valores para obter uma conclusão sobre a adequação do suporte para operação posterior.