Устройство для контроля качества деталей Советский патент 1992 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к области измерений, а более конкретно к устройствам для контроля качества деталей и их соединений.

Широко известны устройства для контроля качества деталей, содержащие динамометр, силовую тягу и нагружающее устройство. В процессе контроля к исследуемой детали прикладывают нагрузку и контролируют ее величину по динамометру. Разрушение детали свидетельствует о наличии в ней дефектов

Указанное устройство отличается простотой, однако позволяет проводить только дискретный разрушающий контроль. Кроме того применение этого устройства не позволяет определить дефекты докритической величины, а при контроле деталей из композитных материалов, значительные нагрузки приводят к нарушению целостности структуры материала контролируемой детали.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для контроля внутренних дефектов шин, например, отсутствия связи в слоях 1. Устройство содержит регистрационную камеру для размещения контролируемой детали, средства нагружения детали, оптическую систему получения голограммы детали, включающую лазер, оптически связанный с ним формирователь волнового фронта, фотопластинку для регистрации голограммы и манометр.

Указанное устройство позволяет получать голограммы двойной экспозиции объекта, установленного в регистрационной камере, при снижении давления между экспозициями. Анализ интерферограмм позволяет определить величину дефекта и зону его локализации, при этом деталь подвергается незначительному нагружению.

Ч

О

го

ю ю

Недостатками указанного устройства являются невозможность контроля негерметичных зон непроклея и необходимость обеспечения высокой степени герметичности разъемной камеры. Кроме того наличие массивной виброзащитной опорной плиты затрудняет проведение контроля на крупногабаритных объектах, а для реапизации вакуумного нагружения размеры разъемной камеры должны превышать размеры объек- та контроля.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит регистрационную каме- рудля размещения контролируемой детали, средства нагружения детали, оптическую систему получения голограммы детали, включающую лазер, оптически связанный с ним формирователь волнового фронта, фо- топластинку для регистрации голограммы, и манометр, камера имеет крышку, в которой размещен формирователь волнового фронта, оптическая связь которого с лазером вы- полнена в виде световода, устройство снабжено рамкой для фиксирования фотопластинки, средства нагружения детали выполнены в виде гидроцилиндров, установленных на рамке и соединенных с источником давления, и коромысла, пред- назначенного для соединения посредством тяги с контролируемой деталью, с которым соединены штоки гидроцилиндров, а мено- метр установлен внутри рамки и сообщен с гидроцилиндрами и источником давления.

В отличие от известного устройства заявляемое техническое решение характеризуется следующими отличительными признаками: камера имеет крышку, в которой размещен формирователь волнового фронта, формирователь волнового фронта оптически связан с лазером при помощи световода, устройство снабжено рамкой для фиксирования фотопластинки,средства нагружения детали выполнены в виде гид- роцилиндров, установленных на рамке и со- единенных с источником давления, устройство снабжено коромыслом,предназначенным для соединения посредством тяги с контролируемой деталью, коромысло соединено со штоками гидроцилиндров, внутри рамки установлен манометр, сообщающийся с гидроцилиндрами и источником давления.

Конструкция устройства показана на чертеже.

Устройство содержит съемную крышку 1 с формирователем волнового фронта 2, сопряженную одномодовым световодом Зс затвором 4 и лазером 5. Крышка 1 закреплена на рамке 6 при помощи винтов 7. Рамка 6 содержит пазы для фиксирования кассеты 9 с фотопластинкой 10 и светозащитными шторками 11. На рамке 6 закреплены симметрично гидроцилиндры 12, штоки которых связаны коромыслом 14. Силовая тяга 15 соединяет коромысло 14 с контролируемой деталью 16, закрепленной на поверхности изделия 17. Внутри рамки 6 размещен регистрационный манометр 18, шкала которого обращена к фотопластинке 10. Регист- раци онный манометр 18 соединен гидромагистралями 19 с гидроцилиндрами 12, контрольным манометром 20 и источником давления (насосом) 21. Для разгрузки гидросистемы устройство содержит кран- переключатель 22, обеспечивающий возможность слиоа рабочей жидкости в емкость 23.

Изобретение иллюстрируется примером контроля приклеенного кронштейна, имеющего центральное резьбовое отверстие.

Рамку 6 устанавливают на поверхность изделия 17, так, чтобы контролируемая деталь 16 находилась внутри рамки. Силовую тягу 15 пропускают через отверстие в коромысле 14 и вворачивают в резьбовое отверстие детали 16. На рамку 6 устанавливают съемную крышку 1 и фиксируют ее винтами 7. В пазы рамки 6 устанавливают кассету 9 с фотопластинкой 10. Выдвигают шторки 11 кассеты. Включают лазер 5 и открывают затвор 4 на время, определяемое эксперимен- тально. Затем подают тестирующее давление в гидроцилиндры 12 и повторно открывают затвор 4 для проведения второй экспозиции. Шторки 11 закрывают и кассету 9 извлекают из рамки 6. После обработки фотопластинки 10 получают голографиче- скую интерферограмму двойной экспозиции.

Полученная голограмма содержит объемное изображение контролируемой детали, покрытое интерференционными полосами и объемное изображение регистрационного манометра. Интерферограмма адекватно отображает деформацию детали под дейстивием тестирующей нагрузки, а деформация, в свою очередь, зависит от дефектов непроклея. Анализ интерферограм- мы может проводиться по традиционным методикам, используемым в голографиче- ской интерферометрии и позволяет определить величину дефекта и его локализацию.

Применение устройства обеспечивает по сравнению с известными;

Повышение достоверности контроля, поскольку в процессе контроля обнаруживаются как герметичные так и негерметичные дефекты.

Повышение точности и достоверности контроля за счет жесткой механической связи контролируемой детали и регистрационного материала посредством корпуса устройства, что устраняет влияние паразитных смещений объекта.

Расширение области применения устройства за счет возможности контроля деталей независимо от габаритов всего изделия.

Повышение достоверности контроля за счет устранения субъективных ошибок при регистрации и анализе результатов измерений, за счет регистрации изображения манометра с показаниями верхнего и нижнего значений тестирующего давления.

Формула изобретения Устройство для контроля качества деталей, содержащее регистрационную камеру

для размещения контролируемой детали, средства нагружения детали, оптическую систему получения голограммы детали включающую лазер, оптически связанный с

ним формирователь волнового фронта и фотопластинку для регистрации голограммы, и манометр, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, камера имеет крышку, в которой размещен

формирователь волнового фронта, оптическая связь которого с лазером выполнена в виде световода, устройство снабжено рамкой для фиксирования фотопластинки, средства нагружения детали выполнены в виде

гидроцилиндров, установленных на рамке и сообщенных с источником давления, и коромысла, предназначенного для соединения посредством тяги с контролируемой деталью, с которым соединены штоки гидроцилиндров, а манометр установлен внутри рамки и сообщен с гидроцилиндрами и источником давления.

изобретение относится к измерениям. Цель изобретения -- повышение достоверности контроля. Устройство для контроля качества деталей содержит оптическую систему с лазером 5 и фотопластинкой 10, разъемную регистрационную камеру с крышкой 1, гидравлический насос 21 и гидроцилиндры 12, контрольный 20 и регистрационный 18 манометры. Манометр 18 установлен в регистрационной камере. В процессе контроля контролируемая деталь 16 нагружается при помощи гидроцилиндров 12 и регистрируется ее голограмма по методу двух экспозиций. Получаемая топографическая интерферограмма содержит информацию о размерах дефекта и зоне его локализации. 1 ил.