Способ торможения роста усталостных трещин Советский патент 1987 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к ремонту, в частности к способам торможения роста усталостных трещин, и может быть использовано при ремонте авиационной техники.

Целью изобретения является повышение срока службы конструкции с наклонной усталостной трещиной за счет уменьшения скорости роста тре- .щины.

На фиг. 1 представлена деталь с наклонной усталостной трещиной, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Способ осуществляют следующим образом

Пример. В детали 1 с наклонной усталостной трещиной 2 и 3 определяли размер проекции плоскости трещины 2 и 3 на наружную поверхност детали 1. Для этого подвергали деталь 1 растяжению в зоне расположе 1ия наклонной трещины 2 и 3,. разме- щали в образовавшуюся щель фольгу (н показана) и после удаления фольги из зоны трещины по следам контакта на ее поверхности устанавливали профиль трещины 2 и 3. Б пределах проекции плоскости трещины 2 и 3, опреде- ленной по профилю трещины, осущест- вляли сверление отверстий 4 вдоль .плоскости трещины 2 и 3. Центры отверстий 4 располагали на середине отрезков, соединяющих границы 5 и 6 пр акций плоскости трещины 2 и 3 на наружную поверхность детали 1 .Первые сверления отверстий 4 осуществляли на отрезках, соединяющих окончания 7, 8, 9 и 10 границ 5 и 6 указанной проекции. Выполняли диаметры отверстий 4 менее расстояния между границами 5 и 6. Устанавливали в отверстия 4 крепежный элемент 11 и 12, причем под головку крепежа устанавливали шайбы 13 и 1.4 с внешним диаметром, равным размеру проекции плоскости наклонной трещины 2 .и 3 на наружную поверхность детали 1. При затягивании крепежного элемента 11 и 12 осуществляли сближение берегов усталостной трещины 2 и 3.

Для увеличения эффективности контактного- взаимодействия,берегов усталостной трещины в ее полость может быть помещена фольга или иное проме- жуточное тело, через которое реализуется эффект контактного взаимодействия берегов усталостной трещины. Способ может быть реализован для любых

наклонных трещин, плоскость наклона которых к наружной поверхности от- лична от угла 45, в том -числе для профиля трещин, имеющих в срединной части площадку, ориентированную перпендикулярно к наружной поверхности детали.

Определение размера проекции плоскости наклонной трещины на .наружную поверхность детали позволяет в последующем осуществить наиболее эффективное сближение берегов усталостной трещины и реализовать ее контактное взаимодействие.

Сверление отверстий меньшего диаметра, чем размер проекции наклонной трещины на наружную поверхность детали, позволяет реализовать механическое соединение ответных частей излома через ось крепежного элемента и тем уменьшить раскрытие усталостной трещины. Последнее приводит к значительному снижению скорости роста трещины. Расположение под головками и гайками к-репежа шайб, диаметр которых равен размеру проекции наклонной трещины на наружную поверхность детали, позволяет осуществить наиболее эффективное сближение берегов усталостной трещины. При большем диаметре шайбы часть усилий сжатия при затяжке крепежного элемента будет расходоваться на .сжатие детали, а не на сблил ение берегов усталостной трещины. При меньшем диаметре шабы наиболее эффективное сближение берегов усталостной трещины будет - реализовано не по всей плоскости тре щины. Осуществление сближения берегов усталостной трещины при затяжке крепежного элемента необходимо для частичной компенсации растягивающих усилий за счет контактного взаимрдей ствия ответных частей излома, что существенно влияет на уменьшение скорости роста усталостной трещины.

Реализация способа наиболее эффективна для стадии ускоренного и нестабильного роста треш;ины, когда циклический долом детали используется на небольшой длине трещины. Снижение скорости роста трещины на указанных этапах разрушения позволяет гарантировать надежную работу детали после ее ремонта и увеличить ресурс работы детали с усталостной трещиной до ее замены на новую.

133

Формула изобретения Способ торможения роста усталостных , заключающийся в вьтолне- нии отверстий с последующей установкой в отверстие детали крепежных элементов и их затяжкой, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы детали конструкции с наклонной усталостной тре- щиной за счет уменьшения скорости рос та трещины, отверстия выполняют вдоль плоскости трещины в пределах ее проекции на поверхность детали, центры отверстий располагают на середине отГ

1

резков, соединяющих границы проекции плоскости трецщны на поверхность детали, выполнение- отверстий начинают на отрезках, соединяющих окончания границ трещины, диаметром менее рас- стояния между границами проекции плоскости наклонной трещины на детали, причем под головки крепежных элементов устанавливают щайбы с внешним диаметром, равным размеру проекции плоскости наклонной трещины на поверхность детали, а при затяжке крепежного элемента осуществляют сближение берегов усталостной трещины.

AiA

Фиг.Г

В В

/

ъ

Фиг.2

14

Фи9 3

Составитель З.Хаустова Редактор А.Лежнина Техред М.Ходанич

3909/.14 Тираж 974

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Кор Подп

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Демчик Подписное

Изобретение относится к ремонту, ;в частности к способу торможения роста усталостных трещин,и может быть применено при ремонте деталей авиационной, техники. Целью изобретения является повышение срока службы детали с наклонной трещиной. Это осуществляется следующим образом. В пр.е- делах проекции наклонной трещины на наружной поверхности детали выполняют отверстия вдоль плоскости наклонной трещины. Устанавливают под головки крепежных элементов шайбы, наружный диаметр которых равен размеру проекции наклонной трещины на наружную поверхность детали. Сближают берега усталостной трещины при стягивании крепежных элементов. Это позволяет частично компенсировать растягиваю- пще усилия за счет контактного взаимодействия берегов трещины,-что снижает скорость ее распространения. 3 ил. с { О) СО со со ел ю