Способ оценки работоспособности резьбовых соединений Советский патент 1992 года по МПК F16B31/02 

Изобретение относится к машиностроению.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности оценки состояния стыка.

На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемого способа оценки работоспособности резьбового соединения.

В пакет деталей 1 и 2 устанавливают болт 3 и осуществляют затяжку резьбового соединения при помощи гайки4. Сооснооси болта по обеим сторонам пакета деталей устанавливают излучающий 5 и приемный 6 преобразователи, соединенные с дефектоскопом, имеющим электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) с экраном 7. Преобразователи устанавливают так, чтобы площадь сечения пучка лучей находилась в пределах большого основания конуса 8 давления. Затем нагружают резьбовое соединение внешней растягивающей силой Рб в зоне большого

основания конуса 8 давления возбуждают направленные ультразвуковые колебания (УЗК) и на экране 7 наблюдают за интенсивностью прошедших через стык 9 ультразвуковых колебаний.

До предварительной затяжки резьбового соединения в плоскости стыка имеется зазор, либо первоначальный контакт деталей осуществляется по вершинам их шероховатости. А поэтому ультразвуковые колебания от излучающего преобразователя полностью отражаются от стыка и не доходят до приемного преобразователя, интенсивность прошедших волн равна нулю, и на экране ЭЛТ наблюдается только лишь зондирующий импульс. После предварительной затяжки на экране ЭЛТ появится контрольный сигнал за счет микропластических деформаций на стыке сопрягаемых деталей, обеспечивающих плотность стыка. Затем прикладывают к резьбовому соединению внешнюю растягивающую силу, вследЁ

VJ

О

GJ |00

ствие чего суммарная нагрузка РО на болт будет увеличиваться согласно зависимости Ро - Рэ 4 Рб, где РЭ усилие предварительной затяжки, а стык будет разгружаться. По мере увеличения Рс контрольный сигнал бу- дет меняться на экране ЭЛТ от максимального значения до минимального. Момент исчезновения импульса на зкране ЭЛТ соответствует рясрытию стыка и нарушению работоспособности резьбового соедине- ния.

П р и м е р (условия эксперимента).

Соединяемые детали: пластины прямоугольного сечения размерами 27x80x280 мм, их мат-зриал Д16. обработка рабочей поверхности 27хСО мм 2,5 у. Соединяющая деталь - упругий болг М 18x1,25 общей длиной I 80 мм с шестигранной головкой S 27 и г Ю мм; рабочая часть Ip 54 мм и имеет проточку у 400 И. Материал болта -сталь 45. Расстояние между осевой линией болта и осееоп линией преобразователей равно 40 мм.

В качестве контрольного ультразвукового прибора использовали серийно выпу- скаемый дефектоскоп ДУК-66 с приставкой АС-3 и прямые преобразоеатели на 5 МГц.

Режим работы: частота 5 МГц.

Акустический контакт обеспечивали посредством трансформаторного масла. ДУК-66 совместно с приставкой АС-3 настраивали на максимальную чувствительность с отсечкой шумов. Ручки прибора ДУК-66 занимали следующие положение: генератор - амплитуда - 3 дел, длитель- ность - 3 дел, расстояние - 50 мм, диапазон, усилитель; частота - 5 МГц, длительность - выкл., ослабление: 0-0 на обеих шкалах аттенюатора.

Контрольные параметры:

Рз - усилие предварительной затяжки.т;

Ро - полное усиление, т:

А - амплитуда контрольнго сигнала, характеризующая интенсивность прошедших через соединяемые детали УЗК; измерялась посредством цифрового вольтметра В-27, включенного на выходе приставки АС-3 в вольтах.

Результаты эксперимента приведены в таблице.

Усилие предварительной затяжки обеспечивает плотность стыка и прохождение УЗ К через соединяемые детали. При воздействии на резьбовое соединение внешней си- лы, приложенной в плоскости стыка. происходит уменьшение амплитуды А контрольного сигнала, что свидетельствует об уменьшении нагрузки на стыке, а в момент раскрытия стыка амплитуда сигнала становится равной нулю.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять непосредственный контроль за сбстоя- нием стыка, определять момент раскрытия стыка и оценивать работоспособность резьбового соединения. В результате можно повысить надежность и безопасность эксплуатации современных машин.

Формула изобретения

Способ оценки работоспособности резьбовых соединений по состоянию стыка, включающий затяжку резьбового соединения, нагружение его внешней растягивающей силой, измерение текущих параметров стыка и сравнение их с контрольной величиной, отличающийся тем. что. с целью повышения точности и достоверности оценки состояния стыка, после нагружения резьбового соединения внешней растягивающей силой в соединяемых деталях, в зоне большего основания конуса давления, воэбуждают а- правленные ультразвуковые колебания, а в качестве измеряемых параметров принимают интенсивность прошедших через стык ультразвуковых колебаний. .

i5

Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение точности и достоверности оценки состояния стыка. После затяжки резьбового соединения его нагружают внешней растягивающей силой Рб. Затем в зоне большого основания конуса 8 возбуждают ультразвуковые колебания. На экране 7 следят за интенсивностью прошедших через стык 9 ультразвуковых колебаний. По изменению амплитуды судят о состоянии стыка. При нулевой амплитуде стык раскрыт, соединение неработоспособно. 1 ил.

б

Р0 Рз+Р5