в Робототехника 07/11/2017 99 Просмотров
В Томском политехническом университете (ТПУ) создан по заказу российского двигателестроительного завода в Рыбинске (НПО Сатурн, ОДК) специальный рентгенографический комплекс, который будет использоваться для выявления мельчайших дефектов в роторах газотурбинных двигателей современных самолетов.
Комплекс состоит из робота-манипулятора, рентгеновского аппарата, линейного приемника излучения и вращающегося стола, на котором размещаются объекты контроля. Работать он может с роторами диаметром до 70 см. Приемник излучения помещается внутрь ротора, а рентгеновский аппарат остается снаружи. В результате сканирования рентгеновскими лучами специалисты получают в цифровом виде картину сварного шва в высоком разрешении, на которой видны даже очень мелкие дефекты размером до 100 микрон.
Ротор авиационного двигателя работает при колоссальных тепловых и механических нагрузках. Он состоит из дисков, соединенных между собой методом электронно-лучевой сварки. Это высококачественный метод, но и здесь могут быть дефекты. Самые опасные — это так называемые “непровары”, когда в металле нет соединения. В месте такого “непровара” ротор может просто разорвать, что приведет к аварии. А в авиации любая нештатная ситуация грозит катастрофой. Традиционно роторы проверяют с помощью пленки, чувствительной к рентгеновским лучам, — ею обкладывают швы. Под воздействием излучения на пленке проявляется изображение, по которому специалисты на предприятии выявляют дефекты. Несмотря на то, что это высокоточный метод, он занимает длительное время и подходит не для всех изделий.
«Для проведения экспериментов заказчик предоставил нам ротор, который прошел процедуру неразрушающего контроля с применением рентгеновской пленки, но из-за невыявленного дефекта его разорвало на стадии испытаний», — сообщают разработчики.
Чтобы решить проблему размещения крупного источника излучения внутри изделия, политехники используют обратную схему просвечивания.
Источник излучения — рентгеновский аппарат — оставили снаружи, а внутрь изделия поместили небольшой приемник излучения. На проверку небольшого по размерам ротора уходит около одного часа, это меньше, чем пленочным методом. Но даже не скорость самое основное преимущество комплекса. Главное — это возможность автоматизации и перевод всего процесса на цифровой формат. Традиционные пленки просто не дают такой возможности. Кроме того, цифровой формат делает дефектоскопию дешевле — не нужны дорогостоящие пленки, специальные лаборатории для их проявки и реагенты. Данные архивируются и могут храниться до 20 лет.
Работать комплекс может круглосуточно без перерывов. На предприятии в Рыбинске он будет установлен в специализированном помещении, а за его работой станут следить операторы из другого безопасного помещения. Управление радиографической установкой осуществляется с помощью программного комплекса, также разработанного в Томске.
Это первый такой комплекс, созданный в нашей стране.