Ультразвуковой способ определения величины механических напряжений

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов акустическими методами. Цель изобретения - повьшение производительности при определении коэффициента основной нагрузки в резьбовых деталях фланцевых соединений сосудов давления. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, заключающемся в возбуждении в деталях импульсов продольных упругих колебаний, приеме отраженных от дна детали, импульсов и определении времени их распространения до и после приложения основной нагрузки , деталь дополнительно нагружают путем подачи заданного давления в рабочую полость, измеряют распространения ультразвуковых колебаний после приложения дополнительной нагрузки и определяют действительный коэффициент основной нагрузки по расчетной формуле. 2 ил. с SS ел DO сл :о СА /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Ai (sO 4 С 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3844138/25-28 (22) 16.01.85 (46) 15.12.87. Бюл. h» 46 (72) В.М.Бобренко и А.С,Рудаков (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1308890, кл. С 01 N 29/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 466443, кл. G 01 N 29/04, 1972. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов акустическими методами. Цель изобретения — повышение производительности при определении коэффициента основной нагрузки в резьбовых деталях фланце- вых соединений сосудов давления. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, заключающемся в возбуждении в деталях импульсов продольных упругих колебаний, приеме отраженных от дна детали. импульсов и определении времени их распространения до и после приложения основной нагрузки, деталь дополнительно нагружают путем подачи заданного давления в рабочую полость, измеряют распространения ультразвуковых колебаний после приложения дополнительной нагрузки и определяют действительный коэффициент основной нагрузки по расчетной формуле. 2 ил.

1359732

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов акустическими методами и может быть использовано для определения коэффициента основной нагрузки разъемных фланцевых соединений, а также напряжений в резьбовых деталях при подаче рабочего давления, Целью изобретения является повыше- 10 ние производительности при определении коэффициента основной нагрузки в резьбовых деталях фланцевых соединений сосудов давления °

На фиг. 1 поясняется сущность спо- 19 соба определения коэффициента основной нагрузки с помощью ультразвука; на фиг. 2 — схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

На фиг. 1 приняты следующие обо- 20 значения: а, — начальное время распространения ультразвуковых волн в резьбовой детали до затяжки; время распространения ультразвуковых волн в контролируемой детали после затяжки; р — время распространения ультразвуковых волн в резьбовой детаl ли после подачи рабочего давления в рабочую полость; =КЯ вЂ” расчетная величина приращения времени распро- 30 странения ультразвуковых волн Я у э усилие затяжки, полученное в результате затяжки детали гайкой; Я - pa6oчее давление; Я г — величина дополнительной нагрузки на болт в результате 35 подачи рабочего давления.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит установленный на резьбовой детали 1 ультразвуковой преобразователь 2, последовательно 40 соединенный с дефектоскопом 3 и цифровым блоком 4. Позицией 5 обозначен сосуд давления, содержащий фланцевое болтовое соединение.

Сущность способа заключается в 45 следующем, При подаче рабочего давления в сосуд, содержащий фланцевое соединение, на резьбовые детали частично передается дополнительная нагрузка, величина которой определяется по разнице времени распространения эхо-импульсов ультразвуковых колебаний между торцами резьбовой детали до и после подачи рабочего давления в рабочую полость сосуда. По доле дополнительной нагрузки, переданной на резьбовую деталь, судят о коэффициенте Х основной нагрузки.

Способ определения величины механических напряжений осуществляется следующим образом.

На торец резьбовой детали 1 устанавливают ультразвуковой преобразователь 2, с помощью дефектоскопов 3 возбуждают в реэьбовой детали 1 импульсы продольных ультразвуковых колебаний. Отраженные от дна детали 1 эхоимпульсы ультразвуковых колебаний принимают преобразователем 2, усиливают с помощью дефектоскопа 3 и измеряют время их распространения с помощью цифрового блока 4. В сосуд 5 подают рабочее давление, нагружая таким образом резьбовую деталь 1, и повторно измеряют в ней время распространения эхо-импульсов. Разность времени распространения эхо-импу> ьсов до и после приложения дополнительной нагрузки пропорциональна доле дополнительной нагрузки, переданной «а резьбовую деталь 1, и, следовательно, коэффициент Х основной нагрузки определяют по формуле с.р-ь

Х=-----, К Я где с — время распространения эхоимпульсов после приложения основной нагрузки, мкс;

c, — - время распространения эхоГ импульсов после приложения дополнительной нагрузки, мкс;

Я вЂ” величина дополнительной на3 грузки, IGIa; тарировочный коэффициент, определенный заранее и характеризующий материал, тип, размер резьбовой детали, мкс/ИПа.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет без проведения громоздких операций по изготовлению имитаторов и монтажа тензодатчиков определять коэффициент основной нагрузки на реальных сборочных единицах во время проведения техно- . логических гидроиспытаний.

Формула изобретения

Ультразвуковой способ определения величины механических напряжений в нагружаемых деталях, заключающийся в том,.что возбуждают в детали импульсы продольных ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от дна

1359732 основной муле где 2

C

7узк

Ьф ф

Ыр ф фиг1

Составитель С.Волков ,Редактор Т.Парфенова Техред,М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 6150/47 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 детали эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, измеряют время их распространения до приложения основной нагрузки и после ее приложения, по кото5 рому определяют искомый параметр, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности при определении коэффициента основной нагрузки в резьбовых деталях фланцевых соединений сосудов давления, резьбовую деталь дополнительно нагружают внутренним давлением, созданным в сосуде, и измеряют время распростраг нения эхо-импульсов ультразвуковых колебаний после приложения дополнительной нагрузки, а коэффициент Х нагрузки определяют по фор р - з

x=- — —, Kg время распространения эхоимпульсов после приложения основной нагрузки, мкс; время распространения эхоимпульсов после приложения дополнительной нагрузки,мкс; величина дополнительной нагрузки, мПа; тарировочный коэффициент, определенный заранее и характеризующий материал, тип и размер резьбовой детали, мкс/мПа.