Ультразвуковой катящийся искатель

с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет Ьсударстюный комитет СССР ав делам изобретений к втсрытнй,16 (088.8) Дата опубликования описания 02.1 2.82 В. В.Гребенников, М. В,.Григорьев и Г. С, Потапов.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАТЯШИЙСЯ ИСКАТЕЛЬ 1Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и мо. жет быть использовано для ультразвукового контроля сварных соединений.Известен катящийся искатель, содержащий колесо с эластичным протектором5 в виде многогранной призмы, на боковых поверхностях которой расположены пьезоэлементыы1 3.Недостатком данного устройства явля-ется незначительная надежность контроля из-эа возможного пропуска дефектов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой катящийся искатель, содержащий корпус, жестко закрепленную в нем ось и монолитное колесо с эластичным протектором, установленное на оси с возможностью вращения, и пьезоэлемент с демпфером 2. 2 оНедостатком такого устройства является низкая надежность ультразвукового контроля из-за наличия реверберационных шумов в колесе. 2Цель изобретения - повышение надежности контроля катящегося искателя.Указанная дель достигается тем, что в катящемся искателе, содержащем кор пус, жестко закрепленную в нем ось и мо нопитное колесо с эластичным протекто ром, установленное на оси с возможностью вращения, и пьезоэлемент с демпфером, колесо выполнено с гнездом на одном иэ торцов, а искатель снабжен вкладышем, выполненным в виде тела вращения и установленным в гнезде колеса таким образом, что боковые поверхности гнезда и вкладыша имеют сопряженную поверхность вращения,ось которой совпадает о осью вращения колеса, вкладыш жестко закреплен на корпусе и установлен с зазором от носительно дна гнезда, образующим с боковой поверхностью гнезда полость, которая заполнена контактной жидкостью, а пьезоэлемент с демпфером установлен во вкладыше.Сопряженные поверхности гнезда колесе и вкладыша имеют форму усеченного кону 3 97803 са, геометрические размеры которого вь 1- браны из соотношений9.с() Ъ 2 С 1 1 с 7 1 23 1 4 О 51 П Ъ)со ъгде 2 а - диаметр пьезоэлемента;Ь - длина образующей усеченногоконусас - ширина колеса;2 д: диаметр колеса;ругол падения ультразвукового1 ОлучаВ колесе со стороны другого торца может быть выполнено симметрично первому аналогичное гнездо, а искатель снабжен15 вкладышем, аналогичным первому вкладышу и установленным подобно ему, а стенка, разделяющая гнезда, представляет собой акустический экран.Сопряженные поверхности гнезда колеса и вкладыша имеют сферическую фор 2 О му, геометрические размеры которой выбраны из соотношенийо осиЙ) -с ) -23 4 с 51 п(Ъ,со 5 )Ъ сов ргде й - радиус сферы.На фиг. 1 изображен катящийся искатель, сопряженные поверхности гнезда колеса и вкладыша которого имеют форму усеченного конуса; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - ультразвуковой катящийся искательсопряженные поверхности гнезда, колеса и вкладыша которого имеют сферическую форму; на фиг,4- катящийся искатель с двумя вкладышами; на фиг, 5 - вкладыш конической формы:35Ультразвуковой катящийся искатель содержит колесо 1 с эластичным протектором 2, установленное на оси 3, закрепленное нв корпусе 4 искателя, пьезо 4 О элемент 5 с демпфером 6, подключенный к токопроводу 7, вкладыш 8, установленный в гнезде 9 колеса 1, боковые поверхности гнезда 9 колеса 1 и вкладыша 8 имеют сопряженную поверхность враще 45 ния, ось которой совпадает с осью вращения колеса 1. Вкладыш 8 жестко закреплен на корпусе 4 с постоянным контактом с гнездом 9 колеса 1. Пьезоэлемент 5 с демпфером 6 установлены во:,вкладыше 8; вкладыш 8 имеет форму усеченного квнуса, вкладыш 10 - сферической формы, сопряженные поверхности гнезда 9 колеса 1 и вкладышей 8 и 10 в пентраж ной области образуют полость 11 для контактной смазки 12, причем на одной нз сопряженных поверхностей выполнены канавки 13, соединенные с полостью 11. В искатель введен дополнительный вклайдыш 14 с пьезоэлементом 15, демпфером16 и дополнительной полостью 1 7 дпякиахной смазки 1 2, доп. пиит:,л;Бйкоровод 1 8, долопнительмя осъ 19, а у - стический экран 20 Вкладыши 8 и 10прикреплены к корпусу 4 через регупчру:;мые шариковые опоры 21 и 22.Устройство содержит резиновую тр,-, .ку 23, крепежные квинты 24 и гейл.контролируемое изделие 26,дефектоск 1 :. 27.Ультразвуковой катящийся р.;-. гпьработает следующи образом,При контроле колесо 1 с лом.:1 ь;о ц:.1:,пуси 4 искателя поджимают к повархиос:=ти контролируемого изделия 26 и с определенной скоростью перемещают по по-.верхности. При этом через токопровод 7от пейектоскопа 27 подают высокочастот-ные копебания. Под действием этих сиг налов пьезоэлемент 5 излучает ультразвуковые упругие колебания. Последниераспространяются из вкладыша 8 черезслой контактной смазки 12 мвкду сопря"жениыми поверхностями колеса 1 и вкладыша 8 в колесо 1, причем контактнаясмазка 12 из полости 11 подается к сопряженньм поверхностям по канавкам 13,На поверхности контролируемого изделия26 ультразвуковые колебания подают подуглом Р . Через эластичный протектор 2,имеющий хороший акустический контакт .с колесом 1, и слой жидкости, поступающей по трубке 23 к колесу 1 с протектором 2, ультразвуковые колебания вводятся в металл, распространяются в изделии 26 отражаются от дефектов, возвращаются по тому же пути на пьезоэлемент 5 и преобразуются из механмческих колебаний в электрические. Последние через токопровод 7 подаются надефектоскоп 27.Вкладыш 8, выполненный в виде усеченного конуса (фиг.1), имеет угол наклона между образующими конуса и гнезда 9 колеса 1, равный углу падения ультразвукового луча р, Зто обстоятельствоувеличивает чувствительность контроля.Сила поджатия вкладыша 8 к колесу 1регулируется осью 3 и регулируемой шариковой опорой 21. Перекос вкладыша 8относитеньно колеса 1 устраняется винтами 24. В случае выполнения вкладыша10 сферической формы (фиг.3) угол падения р ультразвукового луча можно регпировать с помощью регулируемой шариковой опоры 22 и оси 3.Искатель с дополнительным вкладышем14 и пьезоэлементом 15 (фиг.4) работает аналогично описанному выше, Отли 978036Подписноомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5 Государс делам ю , Москва 113 тент", гУжгород едактор Н, Стащишина филиал ППП Тираж 887твенногообретенийЖффф 35 в р г ф ф орректор Г. Огар 1 роектная, 4