Способ оценки работоспособности резьбовых соединений

 

Изобретение относится к машиностроению . Целью изобретения является повышение точности и достоверности оценки состояния стыка. После затяжки резьбового соединения его нагружают внешней растягивающей силой Рб. Затем в зоне большого основания конуса 8 возбуждают ультразвуковые колебания. На экране 7 следят за интенсивностью прошедших через стык 9 ультразвуковых колебаний. По изменению амплитуды судят о состоянии стыка. При нулевой амплитуде стык раскрыт, соединение неработоспособно. 1 ил.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ts»s F t 6 В 31/02

ГОС УДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, О (лЭ (Q0 .4

Ф (21) 4709764/27 (22) 23.06.89 (46) 07.01.92. Бюл. N 1 (72) В,В.Нюхалов, И.А.Кудинов, В.И.Лопухов и В.А,Утехин (53) 621.882(088,8) (56) Никифоров В.В. Экспериментальное определение коэффициентов жесткости соединяемых болтом деталей. — Известия вузов. M.: Машиностроение, 1960, М 9. с.

74-77. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к машиностроению.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности оценки состояния стыка.

На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемого способа оценки работоспособности реэьбового соединения, В пакет деталей 1 и 2 устанавливают болт 3 и осуществляют затяжку резьбового соединения при помощи гайки 4. Соосно оси болта по обеим сторонам пакета деталей устанавливают излучающий 5 и приемный 6 преобразователи, соединенные с дефектоскопом, имеющим электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) с экраном 7. Преобразователи устанавливают так, чтобы площадь сечения пучка лучей находилась в пределах большого основания конуса 8 давления. Затем нагружают резьбовое соединение внешней растягивающей силой Ре в зоне большого

„„5U„„1703874 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение точности и достоверности оценки состояния стыка. После затяжки резьбового соединения его нагружают внешней растягивающей силой Рб. Затем в зоне большого основания конуса 8 возбуждают ультразвуковые колебания. На экране 7 следят за интенсивностью прошедших через стык 9 ультразвуковых колебаний. По изменению амплитуды судят о состоянии стыка. При нулевой амплитуде стык раскрыт, соединение неработоспособно. 1 ил. основания конуса 8 давления возбуждают направленные ультразвуковые колебания (УЗК) и на экране 7 наблюдают зэ интенсивностью прошедших через стык 9 ультразвуковых колебаний.

До предварительной затяжки резьбового соединения в плоскости стыка имеется зазор, либо первоначальный контакт деталей осуществляется по вершинам их шероховатости. А поэтому ультразвуковые колебания от излучающего преобразователя полностью отражаются от стыка и не доходят до приемного преобразователя, интенсивнос ь прошедших волн равна нулю, и на экране ЭЛТ наблюдается только лишь зондирующий импульс. После предварительной затяжки на экране ЭЛТ появится кон рольный сигнал за счет микропластических деформаций на стыке сопрягаемых деталей, обеспечивающих плотность стыка.

Затем прикладывают к реэьбовому соединению внешнюю растягивающую силу, вслед1703874 ствис чего суммарная нагрузка Р, на болт будет увеличиваться согласно зависимости

РО Рз + Рг, где P3 — усилие предварительной затяжки, а стык Gy;ie r разгружаться. По мере увеличения P. контрольный сигнал бу- 5 дет меняться на экране ЭЛТ от максимального значения до м ;ннм;пьного. Момент исчезновения импульса на экране ЭЛТ соответствует рлcðытию сть;ка и нарушению работоспособности рг эьбового соедине- 10 ния, Пример (условия эксперимента).

Соединяе,,ь е детали: пластины прямоугольного сечения размерами 27хВОх200 мм, их мат .р ап Д16. обработка рабо ей 15 поверхности 27х,"0 мм 2,5 у, Соединяющая деталь — упругий болг М1Рх1,25 общей длиной = 80 MM с шестигранной головкой S =

27 и 12 = 10 м«; рабо ая ча ть 1 = 54 мм и имеет проточку I) = 40@ 14. Материал болта 20

-сталь 45, Расстояние между осевой линией болта и осево1 r.èêèåé преобразова1елей равно 40 мм.

В качестве контрольного ультраэвукоsoro прибора испольэовали серийно выпу- 25 сквемый дефектоскоп ДУК-бб с приставкой

АС-3 и прямые преобразоеатели на 5 МГц.

Режим работы: частота 5 МГц.

Акустический контакт обеспечивали посредством трансформаторного масла. 30

ДУК-66 совместно с приставкой АС-3 настраивали нг максимальную чувствительность с отсечкой шумов, Ручки прибора

ДУК-66 занимали следующие положение: генератор — амплитуда — 3 дел. длитель- 35 ность — 3 дел, расстояние — 50 мм, диапазон, усилитель; частота — 5 МГц, длительность— выкл„ослабление: 0-0 на обеих шкалах аттенюатора, Контрольные параметры: 40

Р, — усилие предварительной эатяжки,т;

Pp — полное усиление, т;

А — амплитуда контрольнго сигнала, хаГактеризующая интенсивность прошедших через соединяемые детали УЗК; измерялась посредством цифрового вольтметра В-27, включенного на выходе приставки АС-3 в

Вольтах, Результаты эксперимента приведены в таблице, Усилие предварительной затяжки обеспечивает плотность стыка и прохождение

УЗ К через соединяемые детали. При воздействии на резьбовое соединение внешней силы, приложенной в плоскости стыка. происходит уменьшение амплитуды А контрольного сигнала, что свидетельствует об

yr."еньшении нагрузки на стыке, а в момент раскрытия стыка амплитуда сигнала становится равной нулю, Предлагаемый способ позволяет осуществлять непосредственный контроль за сбстоянием стыка, определять момент раскрытия стыка и оценивать работоспособность реэьбового соединения. В результате можно повысить надежность и безопасность эксплуатации современных машин.

Формула изобретения

Способ оценки работоспособности резьбовых соединений по состоянию стыка, включающий звтяжку резьбового соединения, нагружение его внешней растягивающей силой, измерение текущих параметров стыка и сравнение их с контрольной величиной, о т л и ч à ю шийся тем, что. с целью повышения точности и достоверности оценки состояния стыка, восле нагружения резьбового соединения внешней растягивающей силой в соединяемых деталях, в зоне большего основания конуса давления, возбуждают направленные ультразвуковые колебания. а в качестве измеряемых параметров принимают интенсивность прошедших через стык ультразвуковых колебаний.

1703874

Составитель С. Никулина

Техред М.Моргентал Корректор Н, Король

Редактор Т.Зубкова

Э

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 50 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нвб., 4/5