Устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкции

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и993098 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02. 10. 81 (21) 3343271/25-28 с с присоединением заявки ¹â€”

Р М g+ з

G 01 N 3/32

G0i В 7/18.

ГОсударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий. (23) Приоритет— (33) УДК 531.781..2(088.8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 30 ° 0>° - 83

„. ) ъ

1, В.В. Болотин, Н.Н. Добромыслов и С.М.Нфбойщиков .. . :,«1

° -, ".Я

l

"2

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАКОПЛЕННЫХ УСТАЛОСТНЫХ

ПОВРЕЖДЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к устройствам для определения накопленных усталостных повреждений в узлах и элементах конструкций и машин и может быть применено для оценки величины усталостных повреждений и остаточного ресурса в различных узлах конструкций и машин, находящихся в реальных условиях эксплуатации, что позволяет оценивать их надежность и „ уточнять сроки проведения профилактических мероприятий.

Известно устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащее две расположенные в одной плоскости пластины, консольно устанавливаемые на исследуемую конструкцию, направляющую, размещенную на одной из пластин, дополнительную пластину, установленную на направляющей с возможностью перемещения параллельно плоскости консольных пластин, шарнирный рычаг и возвратную пружину, закрепленные одними концами на одной из консольных пластин, а другими — на подвижной пластине, и .чувствительный элемент, одним концом закрепленный на подвижной пластине, а другим — на второй консольной пластине L1J °

Недостаток устройства — отсутствие соответствующих степеней свободы усилителя деформации, что не обес « печивает высокий уровень надежности устройства

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкции, содержащее две опоры, усилитель деформации в виде двух пластин, консольно закрепленных на опорах и обращенных одна к другой свободными концами, чувствительные элементы, .размещенные на ленте, и лентопротяжный механизм 2 1.

К недостаткам устройства относятся ненадежность работы при длительной эксплуатации, так как при передвижке возникает сдвиг по амплитуде деформации чувствительных элементов относительно деформации конструкции, что снижает точность измерения . Кроме того, получаемые данные не позво25 ляют определить статистический уровень накопленных усталостных повреждений конструкции.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измереЗО ния.

993098

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащее дне опоры усилитель деформации, соединенный с опорами, и чувствительные элементы, размещенные на усилителе деформации, снабжено натяжным механизмом н виде пластины и винтовой тяги, жестко соединенной одним концом с поверхностью пластины, усилитель деформации ныпол- 0 нан н виде двух стоек, шарнирно соецинанных одними концами с опорами, и перекладины, шарнирно соединенной с другими концами стоек, чувствительные элементы выполнены в виде кассет про-) 5 нолочных сопротивлений и закреплены н параллельных между собой горизонтальных пазах, выполненных в одной иэ стоек и пластине а резьбовой конец тяги связан с другой стойкой.

На фиг.1 изображена принципиальная О схема предлагаемого устройства! на фиг.2 — кассета чувствительных элементов.

Устройство содержит две опоры 1 и

2, которые жестко прикрепляются к по- 5 верхности исследуемой конструкции 3, усилитель деформации, выполненный в виде двух стоек 4 и 5, шарнирно соединенных одними концами с опорами 1 и 2, и перекладины 6, шарнирно сое- ЗО диненной с другими концами стоек.

Фиксирование стоек 4 и 5 осуществляется с помощью пружин 7. Устройство снабжено натяжным механизмом в ниде пластины 8 и винтовой тяги 9, 35 жестко соединенной одним концом с поверхностью пластины 8, а другим резьбоным концом — со стойкой 4. На поверхности пластины 8 и стойке 5 выполнены параллельные межцу собой ro- 4() ризонтальные пазы 10 и 11. Чувствительные элементы выполнены н ниде кассет 12 проволочных сопротивлений

13 и закреплены в пазах 10 и. 11 кассеты имеют токопроводящие обоймы 14, 45 с токоприемниками 15. Плоскость кассвт оклеена с двух сторон тонкой диэлектрической пленкой ).6, Четыре стержня 17, жестко закрепленные на пластине 8, проходят через отверстия

18 в стойке 4. 50

Устройство для определния накопленных усталостных повреждений конструкций работает следующим образом.

Усилитель деформации с размещенными в нем кассетами 12 (фи .1) закрепляется на поверхности исследуемой конструкции 3 в направлении действия набольших растягивающих напряжений.

Поворотом винтовой тяги 9 на определенный угол достигается требуемый 60 уровень предварительíîvo натяжения проволочных сопротивлений 13. В этом положении устройство готово к работе.

Нагружение конструкции влечет за собой изменение взаимного расположения опор 1 и 2, что приводит к деформированию проволочных сопротивлений

13, при этом их относительная деформация зависит от уровня их размещения от поверхности конструкции. Каждая кассета 12 подвергается одинаконому спектру нагрузок, но с разной амплитудой,. которая уменьшается по высоте устройства. Нижние кассеты 12 предназначены для малых времен наблюдения, а верхнив — для больших.

В результате накопления усталостных повреждений чувствительные элементы разрушаются. Начальное омичвское сопротивление проволочных сопротивлений 13 извесь но. Так как проволочные сопротивления 13 соединены между собой параллельно с помощью обойм 14, то обрыв любого из них приводит к изменению общего омического сопротивления кассеты. При периодических профилактических мероприятиях омическое солротинление измеряется при помощи стандартного портативного прибора (не показан), подключаемого к токоприемникам 15. Непрерывный контроль производится при помощи автоматического цифрового счетчика (не показан), подключаемого к тем же токоприемникам.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить более точныа и надежные Результаты о величине усталостных повреждений конструкций, что дает возможность более точно оце-. нивать остаточный ресурс конструкций.

ФоРмУла изобретения

Устройстно для определения накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащее две опоры, усилитель деформации, соединенный с опорами, и чувствительные элементы, размещенные;на усилителе деформации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона времени измерения, оно снабжено натяжным механизмом в виде пластины и винтовой тяги, жестко соединенной одним концом с поверхностью пластины, усилитель деформации выполнен в виде двух стоек, шарнирно соединенных одними концами с опорами, и перекладины, шарнирно соединенной с другими концами стоек, чунствительные элементы выполнены в виде кассет проволочных сопротивлений и закреплены н параллельных между собой горизонтальных пазах, выполненных в одной из стоек и пластина, а резьбовой конец тяги связан с другой стойкой.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 555276, кл, 01 В 7/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 666468, кл. G 01 N 3/32, 1976 (прототип) .

993098

1б

Составитель A. Босой

Редактор А.Лежнина Техред O.Иеце Корректор И. Шулла

Заказ 443/57 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал tltltl Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4