Способ определения ресурса детали Советский патент 1982 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам определения ресурса детали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения ресурса детали, заключающийся в том, что на контролируемую пЬверхность детали устанавливают образец-свидетель, имеющий концентратор напряжений, так, чтобы он подвергался нагружению аналогично . нагружению контролируемой поверхности, и по накоплению поврежденности. образцом-свидетелем судят об остаточ-. ном ресурсе конструкции, В способе с помощью образца-свидетеля определяют ресурс листовых деталей, а сам истовой образец размещают на контролируемой поверхности детали l.

Недостатком способа является низкая достоверность результатов определения ресурса осесимметричных деталей, поскольку дистовой образец не имитирует полно напряженно-деформированное состояние осесимметричных деталей.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов определения ресурса осесимметричных детаЛей.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения ресурса детали, заключающемуся в том, что на контролируемую поверхность детали устанавливают образец-сйидетель, имеющий концентратор напряжений, так, чтобы он подвергался нагружению аналогично нагружению контролируемой поверхности, и по накоплению

10 поврежденности образцом-свидетелем судят об остаточном ресурсе конструкции, используют образец-свидетель в виде втулки, а концентратор наносят на поверхность, повторяющую форму

15 :контролируемой поверхности детали. - Образец-свидетель усхананливамет с предварительным натягом.

На фиг. 1 изображён образец-свидетель, установленный на внутренней

20 контролируемой поверхности рсесимметричной детали; на фиг. 2 - то же, установленньй -на внешней контролируемой поверхности осесимметричной детали; на фиг. 3 - то же, с концентратором,

25 нанесенным в зоне выточки детали; на фиг. 4 - то же, для исследования влияния усилий на ресурс детали.

Способ осуществляют следующим об30разом.

На детали ввделяют контролируемую поверхность, образующая которой обозначена АБВГДЕ, ее опасный участок ВГ.

Образец-свидетель изготавливают в виде такой втулки 1, сечение которой о.бознач.ено ВВГД, чтобы ее поверхность повторяла опасный участок внутренней (фиг, 1 и 4) или наружной (фиг. 2 и 3) контролируемой поверхности. На эту поверхность наносят концентратор 2 напряжений.

Втулку 1 устанавливают на контролируемой летали 3, ,под готов лен ной так, чтобы рабочая поверхность втулки повторяла геометрию опасного участка контррлируемой поверхности и при эксплуатации детали повторяла напряженно-деформированное состояние-этого участка. При этом втулка может быть выполнена разъемной, что облегчает ее установку и последующее снятие. Она, может быть также скреплена с деталью (например пайкой) перед ее эксплуатацией. Концентратор напряжений на втулке может быть нанесен и в зоне выточки 4 на контролируемой поверх кости. Для имитации остаточных напряжений на контролируемой поверхности, а также для проведения ускоренных испытаний, втулка может быть установлена с предварительны натягом.

В том случае, если втулку используют для оценки влияния осевых усилий на ресурс детали (фиг. 4), она может йыть охвачена кожухом . 5 для обеспечения герметичности внутренней полости, а осевое усилие обеспечивают передачай усилий через флантдл 6 с помощью силового винта 7.

Втулка, находящаяся в детали , есTecTBeHKfjTM образом нагружается в процессе эксплуатации натурным спектром термомеханических нагрузок. Параллельно с физическим экспериментом проводится сравнительный численный эксперимент, основанный на использовании закономерностей упруго-пластического .деформирований) накопления повреждаемости конструкционного материала и его разрушения. Через определенные период: Ы(. например в сроки осмотров детали или ремонта узлов, измеряют прирост тре1хины в зоне концентратора

напряжений. Для этого втулка может быть извлечена из детали. При определении прироста трещины неразрушающими методами контроля эксперимент может быть продолжен. В случае необходимости втулка может быть заменена на аналогичную. Для ускоренной оценки ресурса детали величина натяга или форма концентратора втулки может быть изменена,, а контактирующая с втулкой поверхность детали может быть обработана или удалена с целью снятия накопленных повреждений.

Предлагаемый способ позволяет повысить достоверность результатов определения ресурса осесимметричных деталей путем имитации напряженнодеформированного состояния опасногоучастка контролируемой поверхности.

Формула изобретения

1.Способ определения ресурса детали, заключающийся в том, что на контролируег/1ую поверхность детали устанавливают образец-свидетель, имеющий концентратор напряжений, так чтобы он подвергался нагружению аналогично нагружению контролируемой поверхности, и по накоплению поврежденности образцом-свидетелем судят

об остаточном ресурсе конструкции, отличающий ся тем, что, с Целью повышения достоверности результатов определения ресурса осесимметричных деталей, используют образец-свидетель в виде втулки, а концентратор наносят на поверхность, повторяющую форму контролируемой поверхности детали.

2.Способ по п. 1, о тличаю щ и и с Я тем, что образец-свидетель устанавливают с предварительным натягом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Нестеренко Г. и. и др. Применение образцов-сигнализаторов для индикации накопления усталостных повреждений. Сб. Труды РИИГА, вып. 104 Рига, 1967, с. 14-30 (прототип.

д

Д

} Ь. 2 V 2 Г Ъ V V

Фиг. ff