Способ задержки роста усталостных трещин в конструкциях

 

СПОСОБ ЗАДЕРЖКИ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В КОНСТРУКЦИЯХ , заключающийся в выполнении в вершинах трещин отверстий и устаСрзке в последние крепежных элементов с радиальным и осевым натягом, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной долговечности конструкции, перед установкой каждого крепежного элемента в отверстие устанавливают две полувтулки, ориентируют их плоскостью раздела в направлении трещины, а крепежный элемент устанавливают в отверстие, образованное полувтулками , с радиальным натягом 5-10% от номинального диаметра отверстия в вершине трещины под полувтулки. 05 сд сд 01 го

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1165552

+дц В 23 P 6/00

И.

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3707286/25-27 (22) 23.11.83 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) А. Г. Гребеников, А. М. Тимченко, Е. Т. Василевский, В. Н. Стебенев и В. В. Шипилов (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н. Е. Жуковского (53) 621.6.004.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 725862, кл. В 23 P 6/04, 1978. (54) (57) СПОСОБ ЗАДЕРЖКИ РОСТА

УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В КОНСТРУКЦИЯХ, заключающийся в выполнении в вершинах трещин отверстий и установке в последние крепежных элементов с радиальным и осевым натягом, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной долговечности конструкции, перед установкой каждого крепежного элемента в отверстие устанавливают две полувтулки, ориентируют их плоскостью раздела в направлении трещины, а крепежный элемент устанавливают в отверстие, образованное полувтулками, с радиальным натягом 5 в 100/0 от номинального диаметра отверстия в вершине трещины под полувтулки.

1165552

Изобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и мо. жет быть использовано при ремонте и усталостных испытаниях авиационной техники.

Цель изобретения — повышение уста, лостной долговечности конструкции путем уменьшения амплитуды напряжений растяжения в зоне их максимальной концентрации у вершины трещины от. действия циклических, растягивающих и раскрывающих трещину внешних нагрузок.

На фиг. 1 — 5 представлено поэтапное выполнение способа задержки роста трещин: на фиг. 1 — участок Листовой детали, поврежденной усталостной трещиной; на фиг. 2 — в вершине трешины выполнено отверстие; на фиг. 3 и 4 — в отверстие в вершине трещины установлены две полувтулки плоскостью раздела вдоль трещины; на фиг. 5 — полувтулки расклинены стержнем крепежного элемента (на резьбовую часть стержня навинчена гайка, иод гайку установлена шайба).

Величина радиального натяга — радиальной раздачи отверстия от расклинивания в нем двух полувтулок — зависит от конкретных условий применения предлагаемого способа задержки роста трещин и может изменяться в широких пределах, однако малые величины (меньше 5% номинального диаметра) радиального натяга недостаточно эффективны по повышению усталостной долговечности листовой детали с трещиной, а большие величины (больше 10% номинального диаметра) не дают уже существенного прироста долговечности из-за снятия материала детали под полувтулками. Поэтому целесообразно осу цествлять радиальное расклинивание полувтулок, обеспечивающее радиальный натяг 5 — 10% номинального диаметра, в направлении действия раскрывающих трещины напряжений растяжения от эксплуатационных нагрузок.

Предлагаемый способ задержки роста усталостных трещин реализован на плос5 ких образцах из алюминиевого сплава

В95 пч АТ1СВл5,0 с центрально расположенной трещиной.

В вершине трегцины выполняли отверстия диаметром 6 мм. В каждое полученное отверстие устанавливали две полувтулки из стали 16ХСН по ходовой посадке. Полувтулки ориентировали плоскостью их раздела вдоль трещины. Затем в отверстие, образуемое полувтулками, запрессовывали стержень крепежного элемента из стали

ЗОХГСА до увеличения диаметра отверстия на 0,5 — 0,6 мм в направлении овализации отверстия. Полувтулки и крепежный элемент выполнены из более прочного и твердого материала, чем материал конструкции.

Образцы с «заторможенными» трещина20 ми испытывали при циклических одноосных ,растягивающих нагрузках с 6 /6„, „

134/71 МПа.

Сравнительные усталостные испытания образцов показали, что эффективность разд работанного способа задержки роста треГцин больше в 184 раза, чем эффективность известного способа. Кроме того, предлагаемый способ позволяет использовать крепежные элементы для постановки с односторонним подходом.

Использование разработанного способа задержки роста усталостных трещин при выполнении ремонтных работ на планере самолета с усталостными трешинами позволит повысить его ресурс по сравнению с базовым объектом, и обеспечить, например, 35 для парка из оО-ти самолетов типа АН вЂ” 24 г годовой экономический эффект

117900 руб./год.!

165552

Фи3.5

Составитель А. Киселева

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 4269/16 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», .г. Ужгород, ул. Проектная, 4