Устройство для определения внутренних остаточных напряжений изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапистическмк респубики (iii953438 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 04. 80 (2l ) 2943433/25 28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25. 08. 82 (51)M. Кл.

G 01 В 5/30

1ое74оРетииный комитет

СССР ио долом иэебретеннй и открытий (53) УДК 531 .781.2(088.8) (72) Авторы изобретения о

А.А. Антонов, Г.Н. Чернышев и В.К. Мор

J 3

Институт проблем механики АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к исследованию остаточных напряжений и может быть использовано для определения де" формаций в конструкциях и деталях машин.

Известно устройство для определения внутренних остаточных напряжений иэделий, содержащее блок для создания напряженно-деформированного состояния поверхности изделия и измеритель деформации поверхности, вы"

1О полненный в виде оптического поляриметра, определяющего изменения параметров фотоупругого слоя, нанесенного на поверхность изделия Г1).

Наиболее близким к иЗобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для определения остаточных напряжений иэделий, содержащее автономный блок для создания напряженно-деформированного состояния, представляющий собой электродвигатель, вращающий сверло для образования отверстий, и измеритель

2 деформации поверхности изделия, выполненный в виде розетки тензодатчи" ков, наклеенной у границы зоны измерения f23.

Общими недостатками известных устройств являются относительно невысокая точность измерения вследствие низкой разрешающей способности, а также сложность и трудоемкость измерений из-эа необходимости осуществления операции наклеивания розетки тенэодатчиков, ограничивающей область их применения. Кроме того, практически невозможно определять деформации у. иэделий со сложной конфигурацией поверхности.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения внутренних.остаточных напряжений иэделий, содержащее блок для создания напряженно-деформированного состояния и

3 95343 измеритель деформации поверхности, снабжено объективом, измеритель деформации выполнен в виде голографического интерферометра, а блок для создания напряженно-деформированного состояния и объектив закреплены на корпусе интерферометра так, чтобы рабочая зона первого и фокус объектива совпали с геометрическим центром контролируемой зоны. 10

На чертеже представлено устройство для определения внутренних остаточных напряжений изделий.

В .корпусе 1 расположены блок 2 для создания напряженно-деформиро- 15 ванного состояния, представляющий собой электродвигатель, вращающий сверло, перемещающийся в направляющих (на чертеже не показано) и измеритель деформации, выполненный в щ виде голографического интерферометра, включающий лазер 3, светоделитель 4, разделяющий луч лазера 3 на два пучка 5 и 6 соответственно предметный и опорный, установленные по ходу пуч 25 ков микрообъективы 7 и 8, зеркала 9 и 1О, объектив 11, фотопластинку 12, линзу 13 . Блок 2 для создания напряженно-деформированного состояния и объектив 11 закреплены на корпусе 1 так, чтобы рабочая зона блока 2 и фокус объектива 11 совпали с геометрическим центром контролируемой зоны.

Корпус 1 устройства установлен на поверхность изделия 14.

Устройство для определения внутренних остаточных напряжений иэделий работает следующим образом.

Предметный пучок 5 после прохождения светоделителя 4, пройдя через микрообъектив 7, зеркало 9, линзу 13, попадает на изделие 14 в контролируемой зоне. Отразившись от изделия 14 и пройдя через объектив 11, он достигает фотопластинки 12. Опорный пучок

6 зеркалом 10 и микрообъективом 8 также направляется на фотопластинку

12, где оба пучка интерферируют между собой. 3а время первой экспозиции на фотопластинке 12 регистрируется

50 исходное состояние в контролируемой зоне изделия 14. Затем блоком 2 для создания напряженно-деформированного состояния в контролируемой зоне высверливают отверстие диаметром от 1 до 2 мм на глубину от одного до трех

55 диаметров отверстия, зависящую от вида материала, что в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на работоспособность изделия 14, После этого за время второй экспозиции на фотопластинке 12 регистрируется напряженно-деформированное состояние поверхности изделия

14 в контролируемой зоне, После обработки фотопластинки 12 наблюдают интерференционные полосы, по количеству которых определяют величину внутренних остаточных напряжений °

Таким образом, использование предлагаемого устройства для определения внутренних остаточных напряжений изделий обеспечивает возможность измерения остаточных напряжений в конструкциях и деталях сложной конфигурации в реальных условиях, упрощает процесс измерения за счет исключения вспомогательных операций и повышает производительность измерения.

Формула изобретения

Устройство для определения внутренних остаточных напряжений изделий, содержащее блок для создания напряженно-деформированного состояния и измеритель деформации поверхности изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и расширения области применения, оно снабжено объективом, измеритель деформации выполнен в виде голографического интерферометра, а блок создания напряженно-деформированного состояния и объектив закреплены на корпусе интерферометра так, чтобы рабочая зона первого и фокус объектива совпали с геометрическим центром контролируемой зоны, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Недосека А.Я., Пархоменко И.В., и др. Полуавтоматический прибор для измерения сварочных напряжений на поверхности изделий. - "Автоматическая сварка", N 3, 1979, с. 8, 2. Михайлов О.H. Измерение остаточных напряжений методом отверстий с помощью проволочных датчиков.

"Заводская лаборатория", т. 19, Ю 2, 1953, с. 23 (прототип).

953438

Составитель В. Струйт

Редактор В. Иванова Техред С. Мигунова

Корректор В. Бутяга

Заказ 6260/67

Тираж 614 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