Способ предотвращения роста трещин в деталях Советский патент 1987 года по МПК B23P6/04 

Изобретение относится к области ремонта и восстановления тонколистовых деталей, элементов конструкций из различных материалов, содержащих дефекты трещинообразного типа, и является усовершенствованием способа но авт. св. № 1222477.

Цель изобретения - увеличение срока службы тонколистовых элементов ние конструкции возле краен самой на- струкций с дефектом, расположенным внутри недоступной зоны произвольной конфигурации, и сокращение времени ремонта конструкций, содержащих протяженные трещинообразные дефекты. 5

На фиг.1 представлена схема осуществления способа с расположением накладок с одной стороны трещины; на

кладки.

Способ повьщ1ения работоспособности конструкции с дефектами проверен экспериментально на образцах из органического стекла и с помощью расчетов на ЭВМ методом конечных элементов. В табл. 1 приведены расчетные значения статической прочности Р элемента конструкции с двумя накладками, укрепленными вблизи каждой вершины дефекта. Р - ра:зр тяающее образца без накладок;

фиг.2 - то же, с расположением накладок с двух сторон.

Способ осуществляют следующим образом-.

Временно разгружают конструкцию или элемент конструкции 1, содержащий 1 рещинообразный дефект 2. В ближайшем доступном месте каждой вершины устанавливают сваркой, пайкой, наплавкой, напылением и т.п. накладку 3 из материала конструкции или более прочного внутри сектора (-80) - (+80) от линии распространения трещины с началом на верщине дефекта 4. После установки накладки элемент конструкции вновь эксплуатируется внешней нагрузкой, не превышающей нагрузку, действовавщум на элемент конструкции с дефектом до установки накладки.

Увеличение срока службы и повышение статической прочности элемента . конструкции с дефектом достигается за счет снижения концентрации напряжений в вершине дефекта вследствие перераспределения напряжений в теле конструкции после установки накладки. Сектор выбран, исходя из условия снижения концентрации напряжений с использованием расшифровки поля напряжен г.й. При установке накладки, ныходящей за пределы сектора (-80) - (+80), эффективность способа может снизиться. Указанный положительный эффект возрастет с увеличением размеров накладки, уменьшением расстояния от накладки до дефекта, увеличением числа устанавливаемых накладок и прочности материала накладок. Оптимальное соотношение длины накладки (размер накладки перпендикулярно к линии распространения треищи) к ширине находится в диапазоне 3-10, хотя и при других формах накладки будет наблюдаться положительный эффект. Толщина накладки , должна состггвлять 0,5- 2,0 толщины ремонтируемого элемента

.При cf 0,5сУд эффект незначителен, при с- 20 возможно разрущение конструкции возле краен самой на-

кладки.

Способ повьщ1ения работоспособности конструкции с дефектами проверен экспериментально на образцах из органического стекла и с помощью расчетов на ЭВМ методом конечных элементов. В табл. 1 приведены расчетные значения статической прочности Р элемента конструкции с двумя накладками, укрепленными вблизи каждой вершины дефекта. Р - ра:зр тяающее образца без накладок;

Таблица i

30

1 6

Примечани-е: а- шири;1г. кладки, b - длина накладки, d - расстояние от накладки до оси распрострет - нения трещины, с - 1/2 расстояния между накладками.

Предлагаемый способ более эффективен .,чем известный, при существенно меньших размерах накладок. Например, при расчете 3 (табл.1) применение одной сплошной накладки, охватывающей

две малые, снижае статическую прочность примерно на 20%.

В табл.2 приведены результаты экспе-риментального испытания образцов из органического стекла, у которых

толщина образцов i: накладок 4 мм, поперечное сечение образцов 240 м, длина дефекта 12 мм, .радиус округлс - ния в вершине дефекта 0,5 мм, расстояние от накладки до дефекта 12 мм.

Условное обозначение размеров соответствует фиг.2. Накладки приклеены с помощью хлористого метиле) а. .Раз;-1е ры накладок в известном способе 50х х45 мм, в предлагаемом - Вх .З MN..

Т а б л н ц

нее

А153

А576

4927

Как видно из табл.1 и 2, технически ощутимый положительный эффект (повышение статической прочности более, чем на 30%) проявляется при размерах

н;1к;:пдки, р . ряза бэаьших расстояния от нак:;алки д.; ;-,рЛск1а.

Способ можно (.(ать при ремонте конструктпя с чротяженны -1и дефектами, расположенными внутри крестообразной или любо другой форм1)1 труднодоступных зон,

10 Формула изобретения

(JIOCO6 предотвращения роста трещин в деталях по авт.св. 1222477, отличающийся тем, что,

15 с делью увеличения срока служб1,1 т опко- листовых элементен конструкций с дефектом, расположеннь м внутри недоступ- пой зоны произвольной конфигурации, и сокращения времени на ремонт кон20 струкций, содержащих протяженные тре- 1Щ Нообразные дефекты, накладку устанавливают в зонах детали, ограниченных сектором (-80) (-бО) от линии распространения дефек га с }1ачалом в

Ь его вершинах.

Изобретение относится к области ремонта и восстановления тонколистовых элементов конструкций из различных материалов, содержащих трещинооб- разные дефекты в недоступных для проведения работ местах конфигурации. Цель изобретения - увеличение срока службы конструкции и сокращение времени на ремонт. Цель достигается тем, что на временно разгруженный элемент конструкции в ближайшем к дефекту месту у каждой вершины дефекта устанавливают накладки в зонах детали, ограниченных сектором (-80) - (-1-80) от линии распространения дефекта с началом в его вершинах. Повьш1ение статической прочности элемента более чем на 30% проявляется при размерах накладки, в 3-4 раза больших расстояния от накладки до дефекта, 2 ил., 2 табл. (Л со 4 Ю Ots СП СП ГЧ)

Редактор А.Ворович

Составитель Л.Назарова

Техред М.Ходанич Корректор И. Му.ска

Заказ 4553/11Тираж 974Подписное

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

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