1.长500mm、直径20mm的钢制轴类试件需要检查周向缺陷,若选用连续螺线圈纵向磁化法,线圈匝数为10匝,则应选用多大的磁化电流?
解:∵工件长径比L/D=500/20=25,∴L/D=15,采用在低充填因数线圈中偏心放置纵向磁化,依经验公式NI=45000/(L/D)可有I=45000/[N(L/D)]将N=10、L/D=15代入上式,可得I=300A
2.有一长200mm、直径20mm的钢制轴类试件需检查周向缺陷。若选用连续法线圈纵向磁化法,线圈匝数为10匝,则应施加多大的磁化电流?
NI=45000/(L/D)可有I=45000/[N(L/D)],∴将N=10、L/D=10代入上式,可得I=450A
3.钢制轴类试件长径比为25,正中放置在匝数为10的低充填因数线圈中检查周向缺陷。线圈半径为R=150mm,需选用多大的磁化电流?
解:按JB/T4730.4-2005标准,低充填因数线圈法正中放置I=1690R/{N[6(L/D)-5]
L/D=25,R=150mm,N=10,代入上式,可得I=175A
4.已知开端线圈的内半径R=150mm、宽度L=50mm。若要求在线圈轴线端部产生磁化磁场强度H端=60(Oe),试求磁化线圈的安匝数NI为多少?
解:有限长线圈轴线端部的磁场强度为H=(NI/L)•[L/5(L2+R2)1/2] 由上式可得
NI=2H(L2+R2)1/2 R=0.15m L=0.05m H=2400A/m 将已知数据代入上式可得NI=1510安匝
5.钢制轴类试件长径比为10,正中放置在匝数为10的低充填因数线圈中检查周向缺陷。线圈半径R=150mm,应选用多大的磁化电流?
解:按JB/T4730.4-2005标准,低充填因数线圈法正中放置I=1690R/{N[6(L/D)-5]
L/D=10,R=150mm,N=10,代入上式,可得I=461A
6.有一钢制轴,长400mm、直径Φ40mm,使用一段时间后,需检查此轴的疲劳裂纹。选用连续法线圈纵向磁化法,线圈匝数为20匝。求磁化电流为多少?
解:工件长径比L/D=400/40=10,在低充填因数线圈中偏心放置,依经验公式NI=45000/(L/D),可有I=45000/N(L/D),将N=20、L/D=10代入上式,可得I=225A
7.一截面为50×50mm2的方钢棒,若采用直接通电法,使在其表面的磁化磁场强度H=8000A/m,求所施加的磁化电流?
解:方钢的当量直径为D=2(α+b)/π=2x(50+50)/3.14=64mm=0.64m
由H=πD 可有I=πDH=3.14x0.064x8000=1608A
8.已知工件的直径D=50mm,若采用通电法使其表面的磁化磁场强度为2400安/米,则应施加多大的磁化电流?
解:工件半径r=D/2=25mm=0.025m
由公式:H=I/2πr 可有I=2πrH=2x3.14x0.025x2400=377A
9.若在半径为25mm的导体上施加375安培的电流,则导体表面的磁化磁场为多少安米?
解:工件半径r=25mm=0.025m
由公式:H=I/2πr 可得 H=375/(2x3.14x0.025)=2387.3A/m
10.已知长直圆柱形钢棒的直径为D=50mm。若用通电法产生周向磁场并要求钢棒表面的磁场强度为30奥斯特,求应施加多大的磁化电流?
解:工件半径R=D/2=50/2=25mm=0.25m
由公式H=I/2πR 可有I=2πRH 将r=25mm,H=2400A/m代入上式,可得I=375A
11.一钢棒长400mm,直径60mm,通1500A电流磁化,问钢棒表面的磁场是多少Oe?多少A/m?
解:钢棒半径R=60/2=30mm=0.3m
依公式H=I/2πR,可知钢棒表面的磁场强度为H=(1500/2)x3.14x0.3 Oe=8000A/m
12.对于直径为100mm的圆棒钢材,用直流电直接通电法进行周向磁化,为获得试件表面20奥斯特(Oe)的磁场强度,试求其磁化电流值(A)
解:∵r=d/2=100/2=50mm;而H=2I/r,∴I=H•r/2=20x(50/2)=500A
13.钢管内径Φ1=14mm,壁厚为δ=6mm。采用中心同轴穿棒法磁化,若磁化电流为I=750A,试计算管内、外壁上的磁场强度
解:内半径r=d/2=14/2=7mm 外半径R=r+δ=7+6=13mm 由公式H=2I/r可导出磁场强度:内壁上H内=2x750/7=214.3(Oe),外壁上H外=2x750/13=115.4(Oe)
解:按JB/T4730.4-2005标准,依试件厚度,应选I=(3.5-4.5)D,D取其下限值以求最大间距Dm,即有Im=3.5Dm ∴Dm=Im/3.5=500/3.5=143mm
15.设磁感应强度B=0.8特,相对磁导率μr=400,求磁化磁场强度H为多少?
解:∵B=μH;而μ=μrμ0,
式中:μ0=4πx10-7亨/米 ∴H=B/μ=0.8/(400x4πx10-7)=1.59×103A/m
16.设钢与空气的分界面的法线与钢中磁感应线B1的夹角α1=89.9°,无损检测资源网且当磁感应强度的大小为B1=0.8特时,求空气中的磁感应强度的法向分量B2n=?
解:依磁感应线的边界条件:B1n=B2n 可知:B2n=B1n=B1•cosα1=0.8•cos89.9°=0.0014特
17.若正弦交流电的有效值为400安培,试求其峰值电流是多少?
解:∵I有=[1/(2)1/2]I幅,∴I幅=(2)1/2xI有=1.414x400=565.6(A)
18.有一不等径轴,如右图。
要按JB/T4730.4-2005标准,检查纵向缺陷,应如何检查并确定交流磁化电流值(选用高灵敏度)?
解1:采用直接通电周向磁化剩磁法探伤,
因轴直径不同,所以应分段进行检查。先检查两端φ50两段,再检查中间一段。
按JB/T4730.4-2005标准,磁化电流为I=(25-45)D
高灵敏度应采用规范的上限值,所以,检查Ф50段时,
磁化电流应为:I=45D=45x50=2250A;
检查Ф100段时,磁化电流应为:I=45D=45x100=4500A
解2:可采用直接通电周向磁化连续法探伤,因轴直径不同可分段检查,先检查两端Φ50两段,按JB/T4730.4-2005标准,磁化电流值为:I=(8-15)D,取15D
I=15D=15×50=750A,然后再检查中间Φ100段,磁化电流为:I=15D=15×100=1500A
19.有一钢制轴类工件,尺寸如右图,当采用连续法磁粉探伤时,应采用何种磁化方法检查纵向缺陷,如何确定磁化规范值?(要求用较高灵敏度)
解1:采用直接通电周向磁化剩磁法检查此工件。
按JB/T4730.4-2005标准,磁化规范I=(25-45)D,高灵敏度应取上限值计算,磁化电流为I=45D=45x100=4500A
解2:采用直接通电周向磁化连续法检查此工件。磁化规范I=(8-15)D,取I=15D,则磁化电流为I=15D=15×100=1500安培
20.一工件尺寸如下图,采用周向剩磁法探伤,交流磁化电流值应为多少?
解:此工件应逐渐增大电流值,分段磁化,采用直接通电法磁化,按JB/T4730.4-2005标准,
磁化电流按下式确定:I=(25-45)D
Ф50部位,上限I=45x50=2250A;下限I=25x50=1250A;Ф100部位,上限I=45x100=4500A;下限I=25x100=2500A
21.有一根不同粗细的轴如右图,要检查纵向(轴向)表面缺陷,应如何检查?并确定磁化电流值(选用严格磁化规范)
解:按JB/T4730.4-2005标准,采用交流电直接通电周向磁化连续法,因工件有突变截面,必须分段进行磁化,磁化电流按下式
确定:I=(8-15)D,其中D为工件直径,单位毫米,I为磁化电流强度,单位安培,采用严格磁化规范,计算得:I1=15x50=750(A);I2=15x80=1200(A);I3=15x120=1800(A),磁化先后顺序为由小电流至大电流分段检查。
22.有一钢棒长1200毫米、直径300毫米,用线圈法纵向磁化,该工件应放在中心磁场强度多大的线圈中磁化?
解:由题意代入公式I/D=1200/300=4得10>I/D>2,需要中心磁场强度为250奥斯特
23.有一根钢管长800毫米、外径100毫米,用直接通电法磁化,若选用磁化磁场强度H为100奥斯特,则磁化电流值应取多少?
解:由公式H=I/5R,H-磁化磁场强度,无损检测资源网单位奥斯特;I-磁化电流强度,单位安培;R-钢管外径的1/2(即半径),单位厘米,代入公式得I=5RH=5x5x100=2500安培
24.有一工件长400毫米,直径40毫米,放在10匝线圈中磁化,求磁化电流(提示:螺管线圈磁化电流经验公式为:NI=45000/LD,N为线圈匝数,I为电流强度,单位安培,L为工件长度,单位毫米,D为工件直径,单位毫米)
解:NI=45000/LD=45000/(400/4)=4500(安匝),则I=4500/N=4500/10=450(A)
25.长直圆柱钢棒的直径D=50mm,若用通电法产生周向磁场并要求钢棒表面的磁场强度为2387.31A/m,问应施加多大的磁化电流?
解:r=D/2=50/2=25mm,H=2387.31A/m,由长直圆柱导体的磁场公式H/79.577=2I/r得I=375A
26.钢管内径φ0=14mm,壁厚δ=6mm,采用中心同轴穿棒法磁化,若磁化电流I=750A,试计算管内、外壁上的磁场强度
解:内半径r0=14/2=7mm,外半径=r0+δ=7+6=13mm,I=750A,由公式H=2I/r可导出磁化强度:内壁17053A/m,外壁9183A/m
27.已知开端线圈的内径2R=300mm,宽度L=50mm,若要求在线圈中心端部产生磁化强度H端=4774.62A/m,试求磁化线圈的安匝值NI为多少?
解:H=4774.62A/m,R=150mm,L=50mm,由公式H端=2πNI/[L(L2+R2)1/2]]可得NI=1510
28.有一长200mm、直径20mm的钢制轴类试件需检查周向缺陷,若选用连续充电螺管线圈纵向磁化法,则应加多大的磁化电流?(已知螺管线圈为10匝)
解:按JB/T4730.4-2005标准,因钢轴较细,采用低填充因数线圈偏心放置纵向磁化法,由公式NI=45000/(L/D)可得I=450A
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