یوک AC یا DC؟ حداقل نیروی بلندکنندگی طبق E709
نویسنده: علی حاج حیدری۱۹ شهریور ۱۴۰۵۶ دقیقه مطالعه
انتخاب یوک مغناطیسی معمولاً با یک سؤال شروع میشود: AC یا DC؟ ولی سؤال مهمتری هم هست که کمتر پرسیده میشود: یوک در چه فاصله پایهای قابل قبول است؟ نیروی بلندکنندگیای که روی برچسب یوک نوشته شده، بدون فاصله پایه معنای پذیرش ندارد.
این راهنما بر پایه استاندارد ASTM E709-21 نوشته شده و معیارهای انتخاب یوک، حداقل نیروی بلندکنندگی، روش بررسی آن و محدودیتهایی را که هنگام خرید باید بدانید، بند به بند مرور میکند.
یوک مغناطیسی چیست و چه زمانی بهجای پراد انتخاب میشود؟
یوک مغناطیسی عبارت است از یک الکترومغناطیس معمولاً C شکل که میدان را بین دو پایه در بخشی از قطعه القا میکند و طبق بند ۶.۳ استاندارد ASTM E709-21 برای مغناطیسکردن موضعی به کار میرود. طبق بند ۱۲.۳.۳.۴، در این روش خود قطعه مسیر مغناطیسی بین دو قطب میشود. مزیت اصلی یوک نسبت به پراد، نبود تماس الکتریکی با قطعه است که جدول ۱ همان استاندارد در ردیف یوک به آن اشاره میکند. در روش پراد، نوکها با قطعه تماس دارند و بند ۶.۴ هشدار میدهد که با نوک مسی توپر، قوس ناخواسته هنگام گذاشتن یا برداشتن پراد میتواند مس را به سطح نفوذ دهد و به آسیب متالورژیکی مانند نرمشدن، سختشدن یا ترک منجر شود. همان جدول ۱ یوک را بسیار قابلحمل میداند، ولی محدودیتش را هم میگوید: آزمون با یوک وقتگیر است و یوک باید بهطور منظم جابهجا شود تا ناپیوستگیهایی با جهت تصادفی از قلم نیفتند.
یوک AC یا DC؟ کدام برای کدام عیب مناسب است؟
یوک AC برای ترکهای سطحی حساستر است و یوک DC برای ناپیوستگیهایی که کمی زیر سطح قرار دارند. در حالت AC میدان بهدلیل اثر پوستی در لایه نزدیک سطح متمرکز میشود، و در حالت DC میدان عمیقتر در مقطع نفوذ میکند. طبق بند ۱۲.۳.۳.۴ استاندارد ASTM E709-21، بیشتر یوکها با ورودی AC کار میکنند و بسته به طراحی، میدان AC، DC نیمموج یا DC تمامموج میسازند. به همین دلیل یوکهای دوحالته AC/DC ساخته میشوند تا بازرس بسته به عیبی که دنبالش است حالت را عوض کند. حالت AC یک کاربرد دیگر هم دارد: بند ۱۸.۲.۳ یوک AC را برای دمغناطیس موضعی قابل استفاده میداند؛ قطبها روی سطح قرار میگیرند، روی ناحیه حرکت داده میشوند و یوک در حالی که هنوز روشن است بهآرامی دور میشود. انتخاب نهایی حالت را دستورالعمل آزمون و کد ارجاع تعیین میکند.
| معیار | یوک AC | یوک DC |
|---|---|---|
| تمرکز میدان | لایه نزدیک سطح (اثر پوستی) | عمیقتر در مقطع |
| حساسترین برای | ترکهای سطحی | ناپیوستگی کمی زیر سطح |
| حداقل نیروی بلندکنندگی در فاصله پایه ۵۰ تا ۱۰۰ mm (جدول ۳) | ۴٫۵ kg | ۱۳٫۵ kg |
| دمغناطیس موضعی (بند ۱۸.۲.۳) | قابل استفاده | این بند فقط یوک AC را نام میبرد |
حداقل نیروی بلندکنندگی یوک طبق ASTM E709 چقدر است؟
حداقل نیروی بلندکنندگی یوک طبق جدول ۳ استاندارد ASTM E709-21 برای AC در فاصله پایه ۵۰ تا ۱۰۰ میلیمتر ۴٫۵ کیلوگرم است و برای DC بسته به فاصله پایه ۱۳٫۵ یا ۲۳ کیلوگرم. نیروی بلندکنندگی عبارت است از وزنی که یوک روشن میتواند از یک صفحه فولادی بلند کند، و بند ۲۰.۳.۷ آن را شاخص قدرت الکترومغناطیسی یوک میداند. بند ۱۴.۳.۲ هم میگوید قدرت میدان یوک بهصورت تجربی با همین نیروی بلندکنندگی تعیین میشود؛ اگر بهجای آن از پراب هال استفاده شود، پراب باید روی سطح و وسط دو قطب قرار گیرد. نکته مهم این جدول این است که مقادیر آن به فاصله پایه گره خوردهاند، نه فقط به نوع جریان. جدول ۳ برای AC فقط یک ستون دارد و برای فاصلههای بیش از ۱۵۰ میلیمتر هیچ مقداری نمیدهد، پس یوکی که پایههایش بیشتر از این باز میشود، در آن فاصلهها معیار پذیرشی از این جدول ندارد.
| نوع جریان | فاصله پایه ۵۰ تا ۱۰۰ mm | فاصله پایه ۱۰۰ تا ۱۵۰ mm |
|---|---|---|
| AC | ۴٫۵ kg (۱۰ lb / ۴۵ N) | در جدول ۳ نیامده |
| DC | ۱۳٫۵ kg (۳۰ lb / ۱۳۵ N) | ۲۳ kg (۵۰ lb / ۲۲۵ N) |
فاصله پایه چه اثری بر پذیرش یوک دارد؟
فاصله پایه تعیین میکند یوک کدام حداقل جدول ۳ را باید برآورده کند، پس نیروی بلندکنندگی بدون فاصله پایه ادعای کاملی نیست. در حالت DC، حداقل موردنیاز با بازشدن پایهها از ۱۳٫۵ کیلوگرم در فاصله ۵۰ تا ۱۰۰ میلیمتر به ۲۳ کیلوگرم در فاصله ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر میرسد. پایههای مفصلی که بند ۶.۳ برای نشستن روی سطح نامنظم یا دو سطح زاویهدار توصیف میکند، اجازه میدهند فاصله پایه از این هم بیشتر شود، ولی جدول ۳ برای فاصلههای بالاتر از ۱۵۰ میلیمتر معیاری ندارد. یک مثال واقعی: یوک Y8 با نیروی بلندکنندگی ۴٫۵ کیلوگرم در AC و ۱۸ کیلوگرم در DC، در فاصله ۵۰ تا ۱۰۰ میلیمتر در هر دو حالت قابل قبول است، ولی در فاصله ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر در حالت DC زیر حداقل ۲۳ کیلوگرم میماند. پس هنگام خرید، نیروی بلندکنندگی را همیشه همراه فاصله پایهای که در آن اندازهگیری شده بپرسید و آزمون را در همان فاصله اجرا کنید.
نیروی بلندکنندگی یوک چگونه و هر چند وقت یک بار بررسی میشود؟
نیروی بلندکنندگی یوک با بلندکردن یک صفحه فولادی با وزن معلوم بررسی میشود؛ جدول ۲ استاندارد ASTM E709-21 این آزمون را «بررسی وزن مرده یوک» (Yoke dead weight check) مینامد. بند ۲۰.۳ همه بررسیهای تجهیزات را توصیه میکند و جدول ۲ حداکثر فاصله توصیهشده بین دو بررسی نیروی بلندکنندگی یوک را ۶ ماه ذکر میکند. این عدد سقف است، نه هدف: دستورالعمل آزمون یا کد کارفرما ممکن است بررسی مکررتری بخواهد و در آن صورت همان ملاک است. نکتهای که اغلب نادیده میماند این است که آزمون باید در همان فاصله پایهای انجام شود که یوک در بازرسی به کار میرود، چون حداقل جدول ۳ به فاصله پایه وابسته است. نتیجه هر آزمون، بههمراه حالت جریان و فاصله پایه، در سوابق کالیبراسیون ثبت میشود تا در ممیزی قابل ارائه باشد؛ همین سابقه است که نشان میدهد یوک در زمان بازرسی صلاحیت داشته است.
- پایهها را در همان فاصلهای تنظیم کنید که در بازرسی به کار میرود.
- حالت جریان را انتخاب کنید: AC یا DC.
- صفحه فولادیای برگزینید که وزنش دستکم برابر حداقل جدول ۳ برای همان حالت و همان فاصله پایه باشد.
- یوک روشن را روی صفحه قرار دهید و آن را بلند کنید؛ اگر یوک صفحه را نگه دارد، نیروی بلندکنندگیاش دستکم برابر وزن صفحه است.
- آزمون را برای حالت دیگر تکرار کنید.
- نتیجه، حالت جریان، فاصله پایه و تاریخ را در سوابق کالیبراسیون ثبت کنید.
آیا یوک بهتنهایی برای آزمون ذرات مغناطیسی کافی است؟
یوک بهتنهایی آزمون نیست؛ فقط میدان را میسازد و برای دیدن نشانه به ماده آشکارساز نیاز دارد. در روش مرئی، جوهر مغناطیسی مشکی نشانه را میسازد و روی سطوح تیره، رنگ زمینه سفید آن را قابل دیدن میکند. بند ۷.۱.۱ استاندارد ASTM E709-21 توصیه میکند شدت نور مرئی روی سطح قطعه در آزمون با ذرات غیرفلورسنت دستکم ۱۰۷۶ لوکس باشد، و بند ۷.۱.۱.۱ در برخی بازرسیهای میدانی تا ۵۳۸ لوکس را در صورت توافق با کارفرما میپذیرد. نکته مهمتر، جهت آزمون است. طبق بند ۱۲.۳.۳.۴، یوک ناپیوستگیهایی را نشان میدهد که عمدتاً عمود بر خط دو قطباند؛ ترکی که موازی همین خط باشد دیده نمیشود. به همین دلیل هر ناحیه دستکم در دو جهت تقریباً عمود بر هم بازرسی میشود، و این همان محدودیتی است که جدول ۱ با عبارت جابهجایی منظم یوک به آن اشاره میکند.
هنگام خرید یوک جز نیروی بلندکنندگی به چه چیزی توجه کنیم؟
یوک الکترومغناطیسی برای بیشتر کاربردها بر آهنربای دائم ترجیح دارد. بند ۶.۳.۱ استاندارد ASTM E709-21 میگوید استفاده از آهنربای دائم ممکن است بهدلیل عملینبودن یا الزام مشخصات آزمون محدود باشد، ظرفیتش با قرارگرفتن در میدان قویتر، آسیب یا افتادن کم میشود، تحرک ذراتی که پالس AC یا نیمموج یوک الکترومغناطیسی میسازد در آن وجود ندارد، و براده و پوسته به قطبهایش میچسبد. پس از آن، چند ویژگی عملی ارزش بررسی دارند: پایه مفصلی برای نشستن روی گوشه جوش و سطح منحنی، که بند ۶.۳ به آن اشاره میکند؛ وزن و دسته مناسب برای کار روی داربست؛ دوحالته بودن AC/DC برای پوشش ترک سطحی، ناپیوستگی نزدیک سطح و دمغناطیس موضعی؛ کار با برق شهری بدون مبدل؛ و گواهی انطباق همراه دستگاه. و در نهایت، نیروی بلندکنندگی را همیشه همراه فاصله پایهای بخواهید که در آن اندازهگیری شده است.
علی حاج حیدری
مدیر فنی
بازرس سطح II آزمون ذرات مغناطیسی (MT) و مایعات نافذ (PT) طبق ASNT SNT-TC-1A — شرکت ناظران دقیق
علی حاج حیدری مدیر فنی کیمیا کربن اسپادانا و بازرس رسمی راهآهن است. دارای مدرک بازرسی ذرات مغناطیسی (MT) و مایعات نافذ (PT) سطح II طبق ASNT SNT-TC-1A از شرکت ناظران دقیق، با چهار سال سابقه بازرسی جوش.
مقالات مرتبط
آزمون ذرات مغناطیسی (MT) چیست؟ اصول، اجرا و استانداردها
آزمون ذرات مغناطیسی فقط روی مواد فرومغناطیس کار میکند و عیب نزدیک سطح را هم میگیرد. اصل میدان نشتی، روشهای مغناطیسسازی، AC یا DC، و شرایط روشنایی.
بازرسی جوش با MT طبق ASTM E709: شدت نور، تمیزکاری و معیار پذیرش
شدت نور حداقل ۱۰۷۶ لوکس، تمیزکاری طبق بند ۹.۱، انتخاب روش مغناطیسسازی و معیار ارزیابی ایندیکیشن — اجرای بازرسی جوش طبق ASTM E709.
اسپری MT مشکی، سفید یا ست؟ کدام را بخرید
جوهر مغناطیسی مشکی همیشه لازم است، رنگ زمینه سفید فقط روی سطوح تیره. کدام قوطی زودتر تمام میشود، ست بخرید یا تکی، و برای اولین خرید چه ترکیبی منطقی است.