Введение к работе
1.1. Актуальность.
В настоящее время предельного состояния ежегодно достигают десятки тысяч автомобилей, нуждающихся в восстановлении работоспособности и в дальнейшем их число будет неизмеримо выше годового выпуска. Как показывает практика и анализ отечественной и зарубежной литературы, коррозионные разрушения являются в настоящее время основным видом износа кузовов легковых автомобилей практически всех моделей.
Огромные убытки от коррозии кузова стали особо ощутимы в связи с тем, что ресурсы двигателя, коробки передач, заднего моста и некоторых других агрегатов, па автомобилях последних лет выпуска по сравнению с автомобилями старых моделей резко возросли. В тоже время долговечность кузова на автомобилях многих последних моделей не только не увеличилась, по даже и снизилась. 1 Іоітому возникает важная проблема - необходимость обнаружения коррозионных поражений кузова и внутренних полостей, и возникающих при этом дефектов типа трещин, нарушений сплошности сварных швов и др., под слоем защитного (антикоррозийного) или лакокрасочного покрытия. Это позволило бы своевременно производить текущий ремонт кузова и продлить срок эксплуатации автомобиля, что особенно важно, если учесть то обстоятельство, что стоимость ку-ювл в сборе составляет в среднем 51% от стоимости всего автомобиля. В этой связи и возникает необходимость в применении бесконтактных, быстродействующих методов и портативных, простых в эксплуатации средств неразрушаго-шего контроля, для проведения диаі поетики состояния элементов кузова в условиях авгоіраііспорпьіх предприятии и станций технического обслуживания автомобилей. Таким образом можно сделать вывод, что разработка прибора и методик экспресс контроля коррозионного состояния куюва автомобилей является акіуалмюй задачей неразрушающего контроля.
1.2. Состояние проблемы.
Для решения этой задачи разработкой электромагнитных методов и средств занимается ряд отечественных п зарубежных организаций, таких как: МІІГІО «Спектр», МЭИ, МГАПИ, Самарский Государственный Аэрокосмический Университет, Институт прикладной физики 1>ел. А.II., ВИАМ, Институт физики металлов Уральского отделения А.И. РФ, «Фёрстср», «Роман», «Хёкипг» (Великобритания), «Зетек» (США) и др.
Эшми фирмами создан ряд современных компьютеризированных средств контроля, типа: «ВД», «MIZ" , "Phnscc", "lilotest", "Corrotest" и др. Однако, эти приборы малопригодны для выявления и оценки степени коррозионных поражений кузова автомобиля под слоем грязи и защитных покрытий, а также во внутренних полостях коробчатых элементов несущих конструкций, т.к. на результат контроля оказывает сильное влияние неровности, кривизна поверхности, форма и размеры изделии и их изменение в широких пределах. В некоторых случаях только от изменения радиуса кривизны контролируемой поверхности в 2-3 раит, по1 решпоетт. определения глубины коррозии превышает (30-40)%.
1.3. Цель работы и іатачи исследовании.
Петь диссертационной работы заключается в разработке портативных вихрето-ковых ередсів экспресс-контроля для выявления корроиюнных поражений кузова автомобиля под слоем защитных покрытий, а также в коробчатых элементах несущих конструкций кузова.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
- выполнить анализ контролепригодности основных элементов кузова автомо
биля, методов и средств дефектного и коррозионного состояния;
- провести теоретические исследования электромагнитных параметров ВТП і
определить закономерности их изменения в зависимости от информативны:
и мешающих факторов;
получить математические расчетные соотношения и алгоритмы определеши параметров ВТП и определить оптимальные соотношения для выбора конст руктивных параметров ВТП, режимов их работы и способов контроля;
- разработать ВТП, методы и средства неразрушающего контроля и принципь
автоматической коррекции погрешности ВТП;
1.4.Научная новизна работы заключается в следующем:
предложены обобщающие расчетные модели электромагнитного контрол> коррозионного состояния кузова автомобиля в виде 2-х слойных сфероидов г получены математические соотношения для расчета электромагнитных параметров ВТП в зависимости от их конструктивных размеров, формы, частоты тока возбуждения, свойств материала изделия и мешающих факторов;
разработаны приближенные математические методы расчета вносимых параметров ВТП и получены алгоритмы их вычисления на ЭВМ;
определены основные закономерности электромагнитного контроля коррозионных поражений элементов конструкций кузова автомобилей, с учетом конструктивных параметров ВТП, режимов их работы, толщины защитных покрытий и металлического листа, кривизны поверхности и электрофизических свойств контролируемого изделия;
предложены эффективные способы контроля коррозионных поражений металлических деталей кузова, методы отстройки от мешающих факторов и автоматической коррекции погрешностей измерения, а также разработаны структурные схемы вихретоковых средств контроля
1.5. Практическая ценность работы заключается в том, что:
даны рекомендации по разработке новых вихретоковых приборов, по выбору оптимальных параметров ВТП и режимов их работы, улучшению метрологических характеристик и снижению погрешностей измерений;
разработаны принципы построения электромагнитных средств с автокоррекцией погрешности для экспресс-контроля коррозионного состояния элементов конструкций кузова автомобиля под слоем защитных покрытий до (3-4) мм и внутри коробчатых сечений несущих конструкций кузова;
разработан и испытан макетный образец вихретокового прибора с комплектом ВТП для определения коррозионных поражений элементов и несущих конструкций кузова автомобиля, независимо от толщины защитных покрытий, радиуса кривизны, толщины металла и его электрофизических свойств.
1.6. Реализация и внедрение результатов работы:
- разработанные методы расчета и анализа выходных сигналов ВТП, структур
ные схемы устройств, действующий макет прибора ВЭТ с комплектом ВТП,
используются в учебном процессе при подготовке специалистов па кафедре
ТИ - 7 МГЛПИ по специальности 21.03.07., а также па предприятиях автомо
бильной прмышленности, таких как ОАО «Москвич» и «НИИТавтопром»,
для усовершенствования технологии изготовления и ремонта кузовов автомо
билей и технической диагностики их состояния.
1.7. Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на 2-х Международных научно-практических конференциях в г. Сочи, па Межвузовской научно-технической конференции в г. Сергиев-Посад, на Межвузовской научно-технической конференции «Автоматизация - 9» в г. Чехов и на 15 Российской научно-технической конференции по перазрушающему контролю и диагностике в г. Москве, а также научно- технических семинарах в МГАПП, ВИЛМ, МНПО «Спектр», «НИПТав-гоприм».
1.8. Публикации.
Но теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
1.9. Структура и объем диссертации.
