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

1 1

H:io6pf теине отио1:ит(;п к j.ieMtMi j y дета;тс 1 и мпшии г. ус галос: 1 ыми трощи- лами и может быть использовано дли упеличеиия срока службы элементов конструкции авиацийлной техники.

Цель изобретения - нокьпиение эф- фектнв{юсти торможения усталостио1 трещины за с чет изменения напряженного состояния перед вершинойтрещины.

, .На фиг.1 представлена трещина с канавками и отверстиями до ус;тано1зки стяжных элементов; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1 (со стяжными элементами с одной стороны листового материала); на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1 (в окончаниях канавок с наклонными отверстиями); на фиг.4 - листовой материал с установленными стяж- ными и крепежными элементами у одной из вершин усталостной трещины, общий ввд.

Пример. В листовом материале 1 из стали аустенитного класса тол щиной 6 мм выращивают сквозную усталостную трещину 2. Для торможения распространения усталостной трещины 2 осуществляют взаимные динамические перемещения ее берегов в плоскости трещины 2 вблизи ее вершин. Плавно уменьшшот динамическую нагрузку до нуля и выполняют канавки 3 на обеих сторонах листового материала 1. Каждую канавку 3 сопрягают с одной из вершин трещины 2 и располагают противоположно по направлению канавке 3, coпpяжeн roй с той же вершиной трещины 2 на друг ой стороне листа 1 . Канавки 3 выполняют радиусом, составляющим 1/3 длины трещины 2 на дуге 90 , глубиной- 0,1 толщины листа 1, что составляет мм, а 1,ентр 4 ц.у-- ги размещают на перпендикуляра к плоскости развития трещины. Далее осуществляют наклеп с обеих сторон поверхности листового материала 1 впереди вершины трещины 2 в пределах зоны, ограниченной в пространстве двумя канавками 3 при каждой вершине трещины 2. Выполняют в окончаниях 5 канавок 3 отверстия 6 под углом 45 к поверхности листа 1. Располагают оси 7 отБерс.т:1Ш 6 в направлении окончания 5 канавки 3, выполненной на противоположной поверхности листа 1, Затем выполняют дополнительные отверстия 8 перпендикулярно плоскости листа 1, располагая их оси 9 в оконЧ.И1ИИК ( v;nn;i VKH. Симметрич . : отверстиям 8 o-|-ii):ii-re,in,5iC) ь-лоскос-) и 1«ер ииы -г)(чцииы 2 ш.гиолпяют e.v.ie дп;1 догкиппггельлых очч ерс-гия 10, а -1 акже. л,вя cHNfMeTpn-iiiMx отиосигелыю (.:кос 1-и -riJfiiuniu.i 2 .г11я I 1 , оси 12 ко го1)ьп1 располагают в центре 4 дугообрагии.гх канавок 3, В каж1Q дое отвРрсч и р. 8, 10 и 11 уса-анаклива- ют крог1еж 1Ы1 элемент 13-16 с радиальным на-гягом, а перед Зсггяжкой крепежного элемента 13-16 проводят его попарное стягивание с помощью тяг 17 и

5 18 и гаек 19 с )й стороны листа 1 , вдоль линии 2(J, соединяющей окончание 5 канавки 3 и нен-i p 4 ее дуги, а также вдоль параллельрюй ей линии 21, проходящей через оставиие;70 ся свободными отверстия 10 и 11.

Лспользование с-цособа позволяет осуществить изменение плоскости движения трещины в срединных слоях материалов, в резул1 -гате чего увеличить 25 эффективнас-1 ь снижения скорости роста трещины. Помимо э-i oro, наличие стяжпых элементов позволяет уменьшить раскрытие трещины, что также уменьшает скорость роста -грещины. Со2Q вокупность предлагаемых, операций позволяет увеличить долговечность листового материала в результате большого снижения скорости ее последующего разви гня, а также воэь икновения контактного взаимодействия берегов трещины .

Формула изобретения

1 . Способ торможения роста yci-a- лостньгк TpeuiHH в листовом материале, заключающийся в I-OM, что на обеих сторонах листокого катериала ei inoji- няют дугообразшяе канавки, ка:кдая из которых сопряженгг с одио из nepiuHfr трещины и противоположна по направлению кагтавке на другой с-гороне листа, в окончаниях канавок ныпслП Яют С7 ;воз- ные отверстия, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повьшгени зф- фе к тин нести торможения ус i-a лес т но и трещины а счет нагтрякеннс- го состоянии перед верии-гной г е№Я}1ы. скзозные о 1 верс 1 ия выполняют под углом к ncBej5 ;t oc ) H jiJicTOBOi O Mai-ериа- - Jis : О(.;яул, пара.,иыми плоскости л-рацины, и допо.-1ни 1 е;, ьно вьтолч Г,- -г сквозньге оа-церсч-ия ; -ггик же окс.шча- ниях КсШавок порм 1льр1. к )скос- -и

40

50

IT

Л(к:чч1рс11-о м.тгеригки;) и по Kpaiuieii мере еп.е дна (гых отверстия нор- малык к плоскости листоного, материала с осями, расположенными в плоскости, проходящей через ось отверс; -ий в окончсппиях канавок и параллельной плоскости трещин,, в дог олнительные отверстия устанавливают крепежные элементы, производят пог арное стягивание кренежных элементов с каждой ci opoHbi листа, расположенных по разные стороны трещины и сме ценнь х друг относительно друга, а затем осуществЧ:1: 4/|

JIMKIT

тон .

9

ш

яятяжху крег ежпьгх элемен C(K:(j6 по П.1, отличаю- 11 и 11 с я тем, что до выполнения канавок осу цеств: яют взаимные динамические переме 11ения берегов трещинь ее .

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что выполняют наклеп с обеих сторон листового материала в районе вершины трещины в пределах зоны, ограниченной дуговыми канавками.

jM

19 16 1 17

15

16

6-5

us.J

Изобретение относится к ремонту деталей из листового материала с трещинами и может быть применено для увеличения срока службы элементов конструкций авиационной техники. Целью изобретения является повышение эффективности торможения усталостной трещины. В листовом материале 1 осуществляют взаимные динамические перемещения берегов трещины 2. Выполняют в вершине трепщны с двух сторон поверхности канавки 3. Осуществляют наклеп поверхности в зоне канавок. Выполняют в окончаниях канавок 3 сквозные отверстия, а также отверстия -8 и 10, 11 симметрично плоскости и вершины трещины. Устанавливают в каждое отверстие крепежные элементы. Перед их затяжкой осуществляют попарное стягивание с ка)адой стороны листа вдоль линии, соединяющей окончание канавки и центр ее дуги, а также Вдоль параллельной ей линии. В результате создают изменение напряженного состояния перед вершиной трещины, что изменяет плоскость движения трещины, снижает скорость ее распространения и, в конечном итоге, увеличивает долговечность конструкции . 2 3.п. ф-лы, 4 ип. Г fi СЛ

Редактор С.Патрушева

Составитель Л. Назарова

Техред Л . Корректор М.Шароши

Заказ 5217/12Тирак 970Подписное

ВНИИПИ 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

Фиг.