Способ торможения роста усталостных трещин в листовом материале Советский патент 1987 года по МПК B23P6/04 

Изобретение относится к ремонту деталей и машин с усталостными трещи нами и может быть использовано для увеличения срока службы элементов конструкций авиационной техники.

Целью изобретения является -повышение эффективности торможения пре- имущестенно наклонных усталостных трещин.

На фиг. 1 представлен листовой ма териал с наклонной усталостной трещи ной до установки крепежа; на фиг, 2 зона при вершине трещины с выполненными канавками после установки крепежа .

Способ осуществляют следующим образом.

Пример , На обеих сторонах листового материала (листа) 1 марки .Д16Т в верпмнах усталостной трещины 2 выполняют канавки 3 и 4 на дуге 90 в одном направлении глубиной 0,1 толщины листа 1, обеспечивая их взаимное пересечение в пространстве. Центры 5 и 6 дуг канавок 3 и 4, выполненных с разными радиусами 7 и 8, располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листа 1.

Минимальньй радиус 7 равен двойной толщине листа 1, а максимальный радиус 8 - трехкратной величине толщины листа 1.

Продлевают канавку 3 меньшего радиуса 7 по касательной к ее дуге в направлении к концу 9 канавки 4 большего -радиуса 8 у той же вершины трещины 2. Располагают окончание 10 образованной линейной канавки 11 на одинаковом расстоянии с концом 9 дугообразной канавки 4 большего радиуса 8 от линии пересечения плоскостью треш 1ны 2 поверхности листового материала 1. Выполняют сквозное отверстие 12 в зоне концов канавок 4 и 11, располагая ось 13 от отверстия 12 у каждой вершины трещины 2 на середине отрезка 14, соединяющего концы 9 и 10 дугообразной 4 и линейной 11 канавок. Проводят выглаживание поверхности отверстия и скругле- ние его кромок. Осуществляют наклеп поверхности .отверстия 12 и поверхности обеих сторон листового материала 1 вдоль канавок 3, 4 и 11. В каждое отверстие 12 устанавливают крепежный элемент 15 и 16 с радиальным натягом, а при затяжке крепежного

335232

элемента 15 и 16 создают напряжений сжатия перпендикулярно плоскости листа.

Выполнение, канавок в одном направлении с обеих сторон листового материала у каждой вершины тре,щины позволяет снизить скорость на попереч- Hbrii по отношению к фронту трещины

1Q сдвиг материала применитель.но к наклонной трещине. Осуществление пересечения канавок в пространстве поз- . воляет интенсифицировать контактное взаимодействие берегов усталостной

15 трещины, что рассеивает энергию циклической нагрузки и снижает скорость роста трещины. Наклеп поверхности листа вдоль канавок исключает возможность отключения в развитии тре2Q щины от диктуемого ими направления. Выполнение отверстия и установка в него крепежа с натягом позволяет увеличить торможение приближающейся к отверстию трещины. Кроме Toroj вы25 глаживание и наклеп поверхности отверстия, как и скругление его кромок, исключают быстрое зарождение трещины от отверстия.

Использование предлагаемого способа позволяет изменить направление роста толщины трещины и изменить схему действия сил, что приводит к снижению скорости роста трещины и увеличивает долговечность работы листового материала с усталостной трещиной,

а следовательно локализует зону, в пределах которой остается неизменным размер трещины.

30

40

45

50

55

Формула изобретения

Способ торможения роста усталостных трещин в листовом материале, заключающийся в том, что на обеих сторонах листового материала выполняют канавки, из которых каждая сопряжена с одной из вершин трещины и противоположна по направлению канавке, сопряженной с той же вершиной на другой стороне листа, затем концы канавок, относящихся к одной вершине, соединяют сквозным отверстием, при этом кажду канавку выполняют на дуге 90° с глубиной 0,1-0,2 толщины листа, концы канавок, относящихся к одной вершине, соединяют сквозным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности торможения преимущественно наклонных трещин, канавки у каждой

вершины вьтолняют с обеих сторон листа в одном направлении, центр дуг каждой .канавки располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины поверхности листа, при этом радиусы канавок с одной стороны листа выполняют величиной не менее двойной толщины листового материала, радиусы канавок с другой стороны - не более четырехкратной толщины листового материала, продлевают канавку меньшего радиуса по касательной к ее дуге и располагают ее конец в плоскости, проходящей через

конец с большим радиусом, нормальной к плоскости листового материала, оси сквозного отверстия располагают на середине отрезка, соединяющего концы канавок, проводят выглаживание поверхности отверстия и скругление его кромок, осуществляют наклеп поверхности отверстия и поверхности о обеих сторон листового материала вдол канавок и устанавливают в каждое отверстие крепежный элемент с радиальным натягом, а при затяжке крепежного элемента создают напряжения сжатия перпендикулярно плоскости листа.

Изобретение относится к техно- . логии восстановления работоспособности элементов конструкций деталей машин, в том числе элементов авиационных конструкций. С целью повышения эффективности торможения роста пре-- имущественно наклонных трещин на. обеих сторонах листового материала .1 выполняют дугообразные канавки 3 и 4 и продлевают канавку 3 меньшего радиуса 7 по касательной к ее дуге в направлении окончания Э канавки 4 большего радиуса 8. Центры 5 и 6 дуг канавок располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листа 1, а начало канавок сопрягают с вершиной усталостной трещины 2. У окончания канавок 9 и 10 выполняют отверстие 12, в которое устанавливают крепежный элемент, а при затяжке крепежа создают напряжения .сжатия перпендикулярно плоскости листа. Использование способа позволяет изменить направление роста трещины.и изменить схему действия сил, что приводит к увеличению долговечности работы конструкции. 2 ИЛ. (Л фиг. J

фиг. 2