Способ определения напряжений в конструкциях

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯНСЕПИЙ В КОНСТРУКЦИЯХ, заключающийся в том, что изготавливают образец из материала исследуемой детали конструкции, поэтапно нагружают его, на каждом этапе измеряют его твердость, строят тарировочную зависимость измеренной твердости QT усилия нагружения, измеряют твердость в точках исследуемой детали и по тарировочной зависимости определяют напряжения в этих точках, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа путем определения напряжений в соединениях с натягом , измеряют твердость охватывающей детали в упругой или в упру (Л гопластической области под нагрузкой и по полученньм значениям напряжений рассчитьшают напряжения в соединениях с натягом. V г t 00 u 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) ((! ) (51)4 G 01. В 5 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3735293/25-28 (22) 28.04.84 (46) 23.10.85. Бюл. 9 39 (72) Н.С. Самойлов, В.А. Зенев, А.Е. Лямин, В.К. Афонин, Н.И. Киреленко, А.Г. Чернявский и Л.A. Бунин (53) 531.781.2 (088 ° 8) (56) Исследования в области измерения твердости: Труды Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Менделеева. Под ред. Пилипчука Б.И. М.-Л., Изд-во стандартов, 1967, вып. 91/151, с. 121.

Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической зоне по распределению твердости. — H.: Машиностроение, 1971, с. 68-73. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕ1ПЙ В КОНСТРУКЦИЯХ, заключающийся В ТоМ что изготавливают образец из материала исследуемой детали конструкции, поэтапно нагружают

его, на каждом этапе измеряют его твердость, строят тарировочную зависимость измеренной твердости QT усилия нагружения, измеряют твердость в точках исследуемой детали и по тарировочной зависимости определяют напряжения в этих точках, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей способа путем определения напряжений в соединениях с натягом, измеряют твердость охватывающей детали в упругой или в упругопластической области под нагрузкой и по полученным значениям напряжений рассчитывают напряжения в соединениях с натягом.

118б934

Изобретение относится к машиностроению и используется при определении и контроле напряжений нераэрушающими методами, в том числе в цилиндрических соединениях с катя- 5 гом.

Целью изобретения является расширение функциондвьных возможностей Г, способа путем определения напряжений:в соединениях с жфтягом.

1О

На фиг.1 показано"приспособление для снятия уточненной тарировочной зависимости твердость-напряжение; на фиг,2 — эпюры и значения окружных (б ) и радикальных 15 (б,.) напряжений, действующих в соединениях с натягом, и определяемые из соотношения Ламе.

Способ осуществляют следующим образом. 20

Изготавливают образец из материала исследуемой детали конструкции.

В качестве исследуемой выбирают охватывающую деталь соединения с натягом. Затем образец поэтапно нагружают. На каждом этапе нагружения, «е снимая нагрузки, фиксируют напряжение, измеряют твердость образца в упругой или в упругопластической области. По полученным дан- 3О ным строят тарировочную зависимость измеренной твердости от усилия нагружения, Дпя определения напряжений в соединении с натягом измеряют твердость охватывающей детали, находящейся в упругой или в упругопластической области под нагрузкой, и по тарировочной зависимости определяют напряжение на внешней поверхности 40 охватывающей детали соединения с натягом. По полученным значениям напряжений рассчитывают напряжения в соединешш с натягом, используя известные зависимости, например 45 соотношения Ламе.

Пример осуществления способа.

Изготавливают стандартный лопаточный образец 1 (фиг.1) из материала охватывающей детали соединения с натягом, размещают его в переходниках 2 и 3 захватов разрывной машины и нагружают его, создавая напряжение б 1, которое соответствует деформации образца 81. Затем между торцовыми поверхностями переходников 2 и 3 вводят проставки

4, соответствующие деформации 8 и разгружают разрывную машину, оставляя образец в напряженном состоянии за счет проставок. Сборку образца устанавливают на рабочем столе твердомера и, измеряя твердость, получают первую точку тарировочной зависимости твердость-напряжение.

Для получения второй точки сборку помещают в захваты разрывной машины, производят нагружение образца, создавая напряжение . Простанка, соответствующая деформации 51, вынимается, на ее место устанавливается проставка, соответствующая деформации 32 под нагрузкой измеряют твердость, соответствующую напряжению d получают вторую точку кривой твердость — на- . пряжение и строят тарировочную зависимость твердость — напряжение.

Готовое соединение, например цилиндрическая муфта — вал, помещают на предметный стол твердомера и измеряют твердость на внешней поверхности охватывающей детали (муфты). На внешней поверхности муфты действуют только окружные (6„) напряжения, а радиальные („) йапряжения равны нулю. Используя тарировочную зависимость твердость — напряжение., определяют значение окружных напряжений (g) на внешней поверхности муфты (фиг.2), по которому иэ соотношения Ламе рассчитывают контактное давление в соединении с натягом из формулы р2 Д2

2Д2 где D — диаметр охватывающей детали, d — - диаметр вала.

По полученному значению Р и иэ геометрии соединения рассчитывают напряжение б и G „ a сечении соединения с натягом для охватывающей и охватываемой деталей.

Способ позволяет контролировать напряжения в соединениях с натягом на любом этапе эксплуатации готового иэделия без их разрушения.

1186934

Заказ 6533/43

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Л. Пучкова Редактор Н. Пушненкова Техред Л Микеш Корректор В Гирняк