Ультразвуковой способ контроля механических напряжений

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет учета изменений . физических свойств изделия, возникающих при его нагружении. Возбуждают в ненагруженных контролируемом изделии и двух эталонных изделиях упругие колебания, принимают эхо-сигналы и. измеряют время их распростра-- нения. Нагружают контролируемое изделие и первое эталонное изделие (.0,5 от нагрузки контролируемого изделия ) и измеряют время распространения упругих волн при этих нагрузках . Затем подают на контролируемое изделие рабочую нагрузку и подвергают его и оба эталонных изделия одинаковым внешним воздействиям, например температурным, снимают это внешнее воздействие и измеряют время распространения упругих волн во всех изделиях. По измеренным временам определяют величину механических напряжений в контролируемом изделии. I ил. i (Л 00 о 00 00 ;о о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) 890 А1 (51)4 С О! N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 3809749/25-28 (22) 06.11,84 (46) 07.05.87.Бюл. 11 - 17 (72) В.М.Бобренко и А.С.Рудаков (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 347567, кл. G Ol В 17/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 466443, кл. G Ol М 29/04, 1972. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет учета изменений физических свойств изделия, возникающих при его нагружении. Возбуждают в ненагруженных контролируемом изделии и двух эталонных изделиях упругие колебания, принимают эхо-сигналь1 и.измеряют время их распростра-. нения. Нагружают контролируемое изделие и первое эталонное изделие

v (0,5 от нагрузки контролируемого изделия.) и измеряют время распространения упругих волн при этих нагрузках. Затем подают на контролируемое изделие рабочую нагрузку и подвергают его и оба эталонных изделия одинаковым внешним воздействиям, напри— мер температурным, снимают это внешнее воздействие и измеряют время распространения упругих волн во всех изделиях. По измеренным временам опС> ределяют величину механических напряжений в контролируемом изделии. l ил.!

308

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для контроля статических ме.ханических напряжений в реэьбовых деталях, подвергаемых динамическим, термическим и другим нагрузкам с помощью ультразвуковых колебаний.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет учета изменений физико-механических 10 свойств изделия, возникающих при его нагружении.

На чертеже представлено устройства для реализации ультразвукового способа контроля механических напряжений.

Устройство содержит пьезопреобразователи 1, установленные на торцах контролируемого иэделия 2, подвергаемого действию приложенного напряжения, внешним и динамическим рабочим нагрузкам от рабочего узла 3, а также на торцах первого эталонного иэ . делия 4, подвергаемого действию ста25 тического напряжения, и второго эталонного изделия 5, не подвергаемого действию нагрузок. Пьезопреобразователи 1 соединены с входом коммутатора 6, выход которого соединен с ультразвуковым импульсным дефектоскопом

7, который подключен к блоку 8 изме рения времени распространения ультразвука.

Ультразвуковой способ контроля механических напряжений осуществляется следующим образом.

С помощью пьезопреобразователей

1 и ультразвукового импульсного дефектоскопа 7 возбуждают импульсы ультразвуковых колебаний поочередно в ненагруженных контролируемом изделии 2, первом эталонном изделии 4 и втором эталонном изделии 5. Прини- мают эхо-сигналы, подают их на коммутатор 6, дефектоскоп 7 и блок 8 и 45 .измеряют время распространения упругих волн в этих изделиях об и . Нагружают первое эталонное изделие 4 статической нагрузкой (например, 0,5 от нагрузки контролируемого изделия 1и измеряют время

r распространения упругих волн.

Производят предварительную затяжку контролируемого иэделия 2 и измеряют время распространения ультразвуковых волн . Затем подают на контролйруемое изделие рабочую нагрузку, например путем подачи заданного дав890 2 ления в рабочую полость и подвергают его и оба эталонньгх иэделия 4 и 5 одинаковым внешним воздействиям, например температурным, снимают это внешнее воздействие и измеряют время распространения УЗК в контролируемом изделии (7 б ), в первом (7 ) и ( втором (о ) эталонных иэделиях.

Рассчитывают искомую величину механических напряжений в контролируемом изделии Д после предварительной затяжки (Д ) и после приложения рабочей нагрузки (6> ) по формуле О9 "6 Об (1 + d ьо)

9 rz z (1+ ) где — величина частичной статической нагрузки, приложенной к первому эталонному изделию; ið, 7о — время распространения УЗК ненагруженных контролируемом и первом эталонном изделиях соответственно; время распространения УЗК в контролируемом изделии после предварительной за1 тяжки (. ) или,после приб ложения рабочей нагрузки при внешних воздействиях (т," ); время распространения УЗК в первом эталонном изделии после приложения частичной статической нагрузки (7 ) или после воздействия внешней среды ();

/г

1о

r»

"о о — — — относительное изменение на/ чального (без нагрузки ) времени распространения То во втором эталонном изделии после приложения внешних воздействий. После определения 6 и (до и после приложений рабочей динами— ческой нагрузки и внешней нагрузки ) по изменению величины механического напряжения судят о состоянии контролируемого изделия. формула изобретения

Ультразвуковой способ контроля механических напряжений, заключающийся в том, что в контропируемом изделии

1308890 возбуждают упругие колебания, принимают эхо-сигнал, измеряют время его распространения до и после приложения нагрузки к контролируемому изделию и по измеренным значениям определяют величину механического напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет учета изменений физико-механических свойств изделия, возникающих при его нагружении, дополнительно измеряют время распространения упругих колебаний в двух эталонных изделиях в ненагруженном состоянии, нагружают одно из этих эталонных изделий до величины, не превышающей величину нагружения контролируемого изделия, и измеряют время распространения в нем упругих волн, затем подвергают контролируемое и эталонные иэделия внешнему воздействию, а контролируемое изделие — рабочей нагрузке, снимают эти нагрузки с изделий и измеряют время распространения в них упругих волн, а величину механического напряжения 10 в контролируемом изде6 лии до и после приложения внешней и рабочей нагрузок определяют по формуле

6 — величина нагрузки, приложенной к первому эталонному иэделию; 0 о

-- — — — относительное изменение времени распространения упругих волн во втором эталонном изделии до и после приложения внешней наггде

Д "0=10

15 рузки; начальное время распространения упругих волн соответственно в

r„

"06 "0Э ненагруженных контролируемом, первом и втором эталонных изделиях время распространения в контролируемом изделии и первом эталонном изделии в нагруженном состоянии; время распространения во втором эталонном изделии после снятия внешней нагрузки.

"6 "э

Составитель Г.Федоров

Редактор Л.Гратилло Техред N.Õoäàíè÷ Корректор С. Иекмар

Заказ 1791/35 Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.475

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4