Способ определения механических напряжений в металлической детали Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 G01B5/30 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ

1

Изобретение относится к измерению механических характеристик деталей машин, а именно остаточных механических напряжений в них, и может быть использовано при неразру- g шающем контроле любых металлических деталей машин.

Известен способ определения механических напряжений в металлических деталях, заключающийся в том, JQ .что на поверхности контролируемой детали с помощью пуансона создают напряженное состояние от внешней силы, измеряют зависимость между силой и деформацией в области упругих и плас- j/j тических деформаций и по этим данным судят о величине остаточных механических напряжений 11.

Однако этот способ приводит к разрушению поверхности детали пуансоном 20 и может быть использован только в ограниченном числе случаев.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату ,к предлагаемому является способ опре- 25

деления механических напряжений в металлических деталях, заключающийся в том, что на поверхности контролируемой детали с помощью пуансонов различной геометрической формы создают напряженное состояние от внешней силы, измеряют зависимость между силой и деформацией и по результатам измерения судят об остаточных напряжениях 2.

Однако известный способ не гарантирует предотвращения разрушения поверхности детали, так как радиусы пуансонов и величины нагрузки выбирают произвольно.

Цель изобретения - предотвращение разрушения поверхности при измерении.

Указанная цель достигается тем, что напряженное состояние создают последовательным вдавливанием пуансонов различной формы и размеров, а предельное значение силы для каждого пуансона выбирают таким, чтобы она не создавала в детали напряжений.

превышающих максимально допустимые для получения упругих деформаций.

Кроме того, используют полусферические пуансоны с различным радиусом кривизны.

Причем пуансон должен быть цилиндрической или эллиптической формы, который поворачивают на определенный угол после каждого вдавливания.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхности контролируемой детали вблизи точки приложения усилия от пуансона устанавливают датчики деформации. Затем вдавливанием пуансона соответствующей формы создают в детали напряженное состояние. Усилие на пуансоне контролируют силоизмерителем; в процессе возрастания нагрузки контролируют наличие линейной зависимости между усилием, показываемым силоизмерителем, и деформацией, регистрируемой датчиками деформаций. При появлении otклoнeний от линейной зависимости процесс нагружения останавливают, заменяют осесимметричный пуансон или поворачивают пуансон цилиндрической или эллиптической формы на определенный угол и повторяют все описанные выше операции. По величине предельного значения силы для каждого пуансона и радиусов кривизны пуансонов судят о распределении остаточных напряжений в детали, в зоне вблизи поверхности.

Применение предлагаемого способа позволяет измерять механические характеристики любых металлических деталей, в том числе особо крупногабаритных, подвергшихся таким технологическим процессам обработки, как закалка, науглероживание и наклеп. Это обеспечивает повышение качества выпускаемых деталей и надежности собираемых из них машин.

Формула изобретения

1.Способ определения механически напряжений в металлической детали, заключающийся в том, что на поверхности контролируемой детали с помощью пуансонов различной геометрической формы создают напряженное состояние от внешней силы, измеряют зависимость между силой и деформацией

и по результатам измерения судят об остаточных напряжениях, отличающийся тем, что, с целью предотвращения разрушения поверхности при измерении, напряженное состояние создают последовательным вдавливанием пуансонов различной формы и размеров, а предельное значение силы для каждого пуансона выбирают таким, чтобы она не создавала в детали напряжений , превышающих максимально допустимые для получения упругих деформаций.

2.Способ ПОП.1, отлич а ю щ и и с я т,ем, что используют полусферические пуансоны с различными радиусами кривизны.

3.Способ по п.1, отличаю щ и и с я тем, что используют пуансон цилиндрической или эллиптической формы, который поворачивают на определенный угол после каждого вдавливания.

Приоритет по пунктам:

26.06.73 по П.1

21 .02.7 по ПП.2 и 3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рыжов Э.В.Основы расчета стыковых поверхностей деталей машин на контактную жесткость. М., Машгиз, 1962, с.89-90..

2.Авдеев Б,А. Техника определения механических свойств металлов. М., Машгиз, 1952, с.260-271.