Способ измерения остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

372466

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 171Ч.1971 (№ 1647592/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.ill.1973. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 4.V.1973

М. Кл. G 01l 1/22

G 01b 7/18

Нотнитет по делам изобретеиий и открытий ори Сосете Мииистрое

СССР

УДК 531.781.2(088.8) Авторы изобретения

В. В. Мишин, С. П. Прокопенко и И. С. Твердохлеб

Днепропетровский горный институт им. Артема

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ

В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к штамповочному производству.

Известно влияние остаточных напряжений на усталостную прочность изделий. Для установления влияния на усталостную прочность остаточных напряжений необходимо изучать изменения их градиента от количества циклов нагружения изделий.

Известен способ измерения остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей, заключающийся в том, что в детали выполняют отверстия, вставляют в них чувствительные элементы, нагружают их и определяют остаточную деформацию. Этот способ не позволяет определять остаточную деформацию в деталях сложной формы и недостаточно точен.

Предлагаемый способ повышает точность измерения благодаря тому, что отверстия выполняют коническими, используют в качестве чувствительных элементов винты, устанавливают на детали тензодатчики, а после установки винтов в отверстия восстанавливают первоначальное напряженное состояние поверхностного слоя, затягивая их, и определяют остаточную деформацию по разности показаний тензодатчиков до и после удаления винтов через любое число циклов нагружений.

Схема реализации описываемого способа изображена |на чертеже.

Для измерения остаточных напряжений первого рода в поверхностных слоях штампо5,ванных изделий в требуемой области наклеивают,розетку 1 тензодатчиков сопротивления ,под углом 45 . Вблизи расположения тензодатчиков сопротивления оверлят конические отверстия 2 с углом наклона их образующей

1Q к оси отверстия 1 47 24". При этом до и после сверления отверстий 2 снимают показания тензодатчиков сопротивления и вычисляют остаточные напряжения в поверхностных слоях исследуемого изделия 8. Для восстановле15 .ния первоначального напряженного состоя,ния (сжимающих остаточных напряжений) в поверхностных слоях изделия 8 в конические отверстия 2 устанавливают винты 4, 5 и б, путем затяжки которых создаются напряжения, 20 равные остаточным напряжениям, полученные до сверления отверстий 2.

По истечении определенного числа циклов нагружений, испытуемых исследуемым штампованным изделием, снимаются отсчеты по

25 .показаниям тензодатчиков сопротивления,,конические винты 4, 5 и б извлекаются пз от,верстий 2 и снова снимаются отсчеты. По ,р азности отсчетов вычисляется величина остаточных напряжений первого рода. По чпс30 ленным значениям остаточных напряжений, 372466

1

I 1

Составитель О, Малеева

Редактор Л. Жаворонкова Техред Л, Богданова Корректор О. Тюрина

Заказ 1189/11 Изд. № 283 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 полученных до и после определенного числа циклов нагружений, оценивается их изменение и устойчивость в поверхностных слоях штампованного изделия.

В том случае, когда остаточные напряжения в отдельных областях поверхностных слоев штампованного изделия окажутся растягивающими, то в отверстие 2 винт 4 не устанавливается, а первоначальное напряженное состояние восстанавливается винтами 5, б, 7 и 8, установленными в конические отверстия с углом наклона образующей конуса к оси отверстия

1 47 24", расположенные вне .розетки I симметрично относительно отверстия 2, в котором установлен винт 4. Последовательность снятия отсчетов по показаниям тензодатчиков сопротивления остается прежней, Изменения устойчивости остаточных напряжений в поверхностных слоях штампованного изделия устанавливаются путем сравнения численных значений остаточных напряжений до и после нагружений.

Предмет изобретения

5 Способ измерения остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей, заключающийся в том, что в детали выполняют отверстия, вставляют в них чувствительные элементы, нагружают их и определяют остаточ10 ную деформацию, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, отверстия выполняют коническими, используют в качестве чувствительных элементов винты, устанавливают на детали тензодатчики, а

15 после установки винтов в отверстия восстанавливают первоначальное напряженное состояние поверхностного слоя, затягивая их, и определяют остаточную деформацию по разности показаний тензодатчиков до и после

20 удаления винтов через любое число циклов нагружений.