Ультразвуковой катящийся преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при тене- вой дефектоскопии листовых изделий катящимися преобразователями с сухим акустическим контактом.

Цель изобретения - повьяаение долговечности преобразователя путем обеспечения стабильности значения коэффициента трения как при установившемся вращении ролика относительно вала, и в момент его страгива ния.

На фиг. 1 представлен ультразвуковой катящийся преобразователь, ра.з- рез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг.1

Ультразвуковой катящийся преобразователь содержит скобу 1, связанный с ней полый вал 2 и полый ролик 3, установленный на валу -2 с возможностью вращения. Преобразователь также содержит пьезоэлемент 4 с направляющей 5, упруго связанный с валом

2в направлении, перпендикулярном его оси, через пружину 6, и узел 7 упругой подвески, установленный между скобой 1 и валом 2. Кроме того, преобразователь содержит узел 8 управления прижатия пьезозлемента,4, Узел 8 включает перекладину 9 и винты 10, установлен в полости вала 2

и связан с направляющей 5 пьезоэле- мента 41 На скобе вьтолнены упоры 11, на которые опираются винты 10 перекладины 9. Связь направляющей 5 и перекладины 9 осуществляется через шпильку 12, а установка ролика

3с возможностью вращения на вал 2 осуществляется через подшипник 13. Пьезоэлемент 4 защищает жесткий протектор 14 и расположенный на последнем мягкий протектор 15. Преобразователь содержит эластичный обод 6, расположенный на внешней цилиндрической поверхности ролика 3, и втулку 17, закрепленную на той части крестообразного вала 2, которая взаимодействует с направляющей 5, являясь в то же время наиболее удаленной от пьезоэлемента 4 частью вала 2 Узел 7 включает планки 1В, жестко связанные с валом 2, пружины 19, закрепленные одним концом на планках 18, а другим - на скобе 1, и направляющие пальцы 20, установленные на. планках 18. В скобе 1 выполнены пазы 21, взаимодействующие в ходе работы

с направляющими пальцами 20 узла 7 упругой подвески. Пружина 6 установ лена внутри полого вала 2 и упирает- ся одним концом во втулку 17, а дру-, гим - в перекладину 9. Позицией 22 обозначено контролируемое изделие.

Ультразвуковой катящийся.преобразователь работает следующим образом.

В исходном положении пружины 19 узла 7 сжаты и винты 10 перекладины

9 узлов 8 прижаты к наиболее удаленной от пьезоэлемента 4 части внутренней поверхности вала 2, образованной полостью, в которой установлен узел 8 управления прижатия пьезоэлемента 4, упорами 11 скобы 1. Находящееся в полости ролика 3 масло удерживается Б небольшом зазоре ( ) между внутренней поверхностью роли- ка 3 и мягким протектором 15 пьезоэлемента 4 за счет капиллярных сил в любом пространственном положении преобразователя. При контроле скобу I подводят к изделию 22 и прижимают к нему ролик 3 с таким усилием, чтобы

пружины 19 узла 7 были растянуты, а направляющие пальцы 20, установленные на планках 18, располагались примерно в середине пазов 21 скобы 1. Винты 10 более не опираются на упоры

i 1 скобы 1 и пружин а 6, упираясь одним концом во втулку 17, перемещает перекладину 9 и связанную с ней . шпилькой 12 направляющую 5 пьезоэлемента 4, в результате чего мягкий протектор 15 прижимается к внутренней поверхности ролика 3. I .

В ходе контроля поверхность контролируемого изделия 22 обкатывается эластичным ободом 16 ролика 3, который вращается на подшипниках 13 вокруг ролика 3, а ввод ультразвуковых колебаний осуществляется по следующему тракту: пьезоэлемент 4 - жесткий протектор 14 - мягкий протектор 15 - ролик 3 - эластичный

обод 16 - контролируемое изделие 22. При теневом контроле аналогичньй ультразвуковой катящийся преобразователь располагается по другую сторону контролируемого изделия и осуществляет прием ультразвуковых колебаний. По окончании контроля ролик 3 отводится от поверхности - изделия, скоба 1 движется вверх

относительно ролика 3, а в конце хода упоры 11 нажимают снизу на винты 10 и поднимают их вверх. При этом вновь образуется зазор и утол

31259177

енная масляная прослойка между роиком 3 и мягким протектором 5 ьезоэлемента 4.

лен щен упр лен рез ки вал что пре пре упр вып вин вал пь уп пе

Таким образом, в промежутках меж- ду операциями контроля масляная пленка между пьезоэлементом и роликом не выдавливается под воздействием мягкого протектора, что обеспечивает стабильность значения коэффициента трения.

Формула изобретения

Ультразвуковой катящийся преобра- зователь, содержащий скобу, связан- ньй с ней вал, польй ролик, установленный на валу с возможностью вращения , пьезоэлемент с направляющей, упруго связанный с валом в направлении, перпендикулярном его оси, через пружину, и узел упругой подвески , установленный между скобой и валом, отличающийся тем, что, с целью повьпления долговечности преобразователя, вал выполнен полым, преобразователь снабжен узлом управления прижатия пьезоэлемента, выполненным в виде перекладины с винтами, установленным в полости вала и связанным с направляющей пьезоэлемента, а скоба вьтолнена с упорами, на которые опираются винты перекладины.

2216

21

17 13

.

/

Фиг.1

/1-А

п

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при теневой дефектоскопии листовых изделий катящимися преобразователями. Целью изобретения является повьвпение долговечности преобразователя путем обеспечения стабильности значения коэффициента трения как при установившемся вращении ролика относительно вала, так и в момент его страгивания. В исходном положении винты перекладины узла управления прижатия пьезоэлемен- та прижаты к наиболее удаленной от пьезоэлемента части внутренней поверхности вала, образованной полостью, в которой установлен узел управления прижатия, упорами скобы. Находящееся в полости ролика масло удерживается в зазоре между внутренней поверхностью ролика и мягким протектором пьезозлемента за счет капиллярных сил в любом пространственном положении преобразователя. При контроле ролик встает на изделие, в результате чего винты перекладины узла управления прижатия пьезоэлемента более не опираются на упоры скобы. Пружина перемещает перекладину и связанную с ней направляющую пьезоэлемента и плотно прижимает мягкий протектор последнего к внутренней поверхности ролика. По окончании контроля вновь образуется зазор и утолщенная масляная прослойка между роликом и мягким протектором пьезоэле- (Мента. 2 ил. (Л ю ел со С|