Способ определения двухосных остаточных напряжений в поверхностных слоях тела (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 

чувствительности датчиков при их большой базе и при их удалении от отверстия-, снижение точности за счет деформации резания при малом удалении датчиков от кромки отверстия. Цель изобретения - повышение точности определения остаточных напря жений. Поставленная цель по первому варианту достигается тем, что согласно способу определения двухосных остаточных напряжений в поверхностных слоях тела, заключающемуся в том, что на поверхности тела закрепляют группу датчиков деформации по окружности заданного диаметра, выполняют в центре этой окружности цилиндрическое углубление в несколько этапов, после каждого этапа измеряют деформации тела и по ним определяют остаточные напряжения, датчики располагают на разноудаленных от центра окружностях и увеличивают диаметр углубления после нескольких этапов. . Поставленная цель по второму варианту достигается тем, что согласно способу определения двухосных остаточных напряжений в поверхностных слоях тела,заключающемуся в том,что на поверхности тела закрепляю-т группу датчиков деформации по окружности заданного диаметра, выполняют в центре этой окружности цилиндрическое yi- лубление в несколько этапов, после каждого этапа измеряют деформации тела и по ним определяют остаточные напряжения, датчики располагают на разноудаленных от центра окружностях, выполняют углубление на всю толщину исследуемого слоя, а-затем несколько раз увеличивают диаметр углубления на всей, толщине исследуемого слоя. На фиг. 1 и 2 показаны схемы выполнения цилиндрического углубления и расположения датчиков деформации -по первому и второму вариантам способа соответственно. Способ осуществляют след ющим образом. Для определения величины и направления главных расточных напряжений в поверхностном слое тела 1, на поверхности тела 1 закрепляют датчики 2-k деформации, располагая их группами на разноудаленных от намеченного центра углубления окружностях. Для датчиков с активной базой равной 9 мм расстояния от центра до этих 95 4 окружностей составляет: 7,5 мм для датчиков группы, 2 мм - для 3-й группы и 36 мм - для -ой группы. В каждую группу включают одинаковое число датчиков, например шесть. При этом углы между осями датчиков будут равны 0; 60; 120; 180; 300 и ЗбО°{фиг. 1). Измеряют начальные показания датчиков. Затем в намеченном центре выполняют цилиндрическое углубление 5 диаметром 10 мм на глубину 12 мм в три этапа, равных 2,5; 5,8 и 12 мм соответственно. Измеряют показания групп датчиков 2 и 3 после каждого этапа и по полученным деформациям определяют остаточные напряжения в этих трех слоях. Затем увеличивают диаметр углубления до 32 мм И углубляют его поэтапно до 36 мм с эта.пами 8, 16, 2 и 36 мм. Измеряют показания групп датчиков 3 и 4 и по ним определяют напряжения в новых четырех слоях. Зат.ем увеличивают диаметр углубления до 48 мм и углубляют его поэтапно на 12, 2k, 36 и 48 мм. Измеряют показания группы датчиков 4 и определяют напряжение в последних четырех слоях. Толщину слоя, в котором определяют остаточные напряжения, можно увеличить, добавляя новые группы датчиков деформации. Второй вариант способа осуществляют следующим образом. На поверхности тела закрепляют группы датчиков деформации так же, как и в первом варианте способа (фиг. 2). Затем измеряют начальные показания датчиков. Выполняют цилиндрическое углубление 5 на всю толщину исследуемого слоя, равную 48 мм, диаметром 10 мм, углубляя его поэтапно до 2,5; 5, 8, 12, 16, 24, 36 и 48 мм. После каждого этапа измеряют показания групп датчиков 2 и 3. Затем увеличивают диаметр углубления до 32 мм, снова поэтапно углубляют его до 48 мм, и измеряют после каждого этапа показания групп датчиков 3 и 4. Снова увеличивают диаметр углубления до 48 мм, поэтапно углубляют его до 48 мм и после каждого этапа измеряют показания группы датчиков 4. По измеренным деформациям определяют двухосные остаточные напряжения. 5 - 9 Предлагаемый способ и его вариант позволяют повысить точность определе ния двухосных остаточных напряжений в поверхностных слоях тел, распределенных неравномерно по сечению этих слоев, за счет возможности контроля и корректировки значений напряжений, полученных для одних и тех же слоев при углублениях разного диаметра. Кроме того, они позволяют значительн увеличить толщину суммарного контролируемого слоя. Формула изобретения 1. Способ определения двухосных остаточных напряжений в поверхностных слоях тела, заключающийся в том что на поверхности тела закрепляют группу датчиков деформации по окружности заданного диаметра, выполняют в центре: этой окружности цилиндрическое углубление в несколько этапов, после каждого этапа измеряют деформации тела и по ним определяют остат л и ч а ю точные напряжения, о щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения, датчики располагают на разноудаленных от центра окружностях и увеличивают диаметр углубления после нескольких этапов. 2, Способ по п. 1, заключающийся в том, что на поверхности тела закрепляют группу датчиков деформации по окружности заданного диаметра, выполняют в центре этой окружности цилиндрическое углубление в несколько этапов, после каждого этапа измеряют деформации тела и по ним определяют остаточные напряжения, о т личаю. щийся тем, что, с целью повышения точности определения, датчики располагают на разноудаленных от центра окружностях, выполняют углубление на всю толщину исследуемого слоя, а затем несколько раз увеличивают диаметр углубления на всей толщине исследуемого слоя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Михайлов О.Н. Измерение остаточных напряжений методом отверстий с помощью проволочных датчиков, Заводская лаборатория, 1953, № 2, с. 215-221, 2. Суте В,-и Ванкромбрюгге Р, Определение остаточных напряжений в слоях,- лежащих ниже поверхности, Сб, Остаточные напряжения в металлах и металлических конструкциях. Под ред, В,Р, Осгуда, М,, Иностранная литература, 1957, с, ЗбО-Зб2,