Способ определения напряжений в конструкциях

(19) ) 51)4 С 01 В 5 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ ление напряжезоне по распре - М,: Машино 68-73.ЕДЕЛЕНИЯ НАПРХ, заключающи Я- йГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) СПОСОБ ОПРЖЕНИИ В КОНСТРУКЦИЯ ся в том, что изготавливают образец из материала исследуемой детали конструкции, поэтапно нагружаютего, на каждом этапе измеряют еготвердость, строят тарировочную зависимость измеренной твердости отусилия нагружения, измеряют твердость в точках исследуемой деталии по тарировочной зависимости определяют напряжения в этих точках,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвоэможностей способа путем определения напряжений в соединениях с натягом, измеряют твердость охватывающей детали в упругой или в упругопластической области под нагрузкой и по полученным значениям напряжений рассчитывают напряжения всоединениях с натягом.25 Изобретение относится к машиностроению и используется при определении и контроле напряжений нераэрушающими методами, в том числе в цилиндрических соединениях с катя гом.Целью изобретения является расширение функциондвьных возможностей способа путем определения напряжений в соединениях с жфтягом.1 ОНа Фиг.1 показанофприспособление для снятия уточненной тарировочной зависимоститвердость-напряжение; на Фиг,2 - эпюры и значения окружных (б) и радикальных 15 (б) напряжений, действующих в соединениях с натягом, и определяемые из соотношения Ламе.Способ осуществляют следующим образом, 20Изготавливают образец из матерна" ла исследуемой детали конструкции. В качестве исследуемой выбирают охватывающую деталь соединения с натягом. Затем образец поэтапно нагружают. На каждом этапе нагружения, не снимая нагрузки, фиксируют напряжение, измеряют твердость образца в упругой или в упругопластической области. По полученным дан" 3 О ным строят тарировочную зависимость измеренной твердости от усилия нагружения,Дпя определения напряжений в соединении с натягом измеряют твердость охватывающей детали, находящейся в упругой или в упругопластической области под нагрузкой, и по тарировочной зависимости определяют напряжение на внешней поверхности охватывающей детали соединения с натягом,.По полученным значениям напряжений рассчитывают напряжения в соединены с натягом, используя известные зависимости, например 45 соотношения Ламе.П р и м е р осуществления способа.Изготавливают стандартный лопаточный образец 1 (фиг.1) из материала охватывающей детали соединения с натягом, размещают его в переходниках 2 и 3 захватов разрывной ма 1 цины и нагружают его, создавая напряжение б 1, которое соответствует деформации образца 81, Затем между торцовыми поверхностями переходников 2 и 3 вводят проставки 4, соответствующие деформации 3, и разгружают разрывную машину, оставляя образец в напряженном состоянии за счет проставок. Сборку образца устанавливают на рабочем столе твердомера и, измеряя твердость, получают первую точку тарировочной зависимости твердость-напряжение.Для получения второй точки сборку помещают в захваты разрывной машины, производят нагружение образца, создавая напряжение . Простанка, соответствующая деформации 31, вынимается, на ее место устанавливается проставка, соответствующая деформации 3 под нагрузкой измеряют твердость, соответствующую напряжению б получают вторую точку кривой твердость - на- . пряжение и строят тарировочную зависимость твердость - напряжение.Готовое соединение, например цилиндрическая муфта - вал, помещают на предметный стол твердомера и измеряют твердость на внешней поверхности охватывающей детали (муфты). На внешней поверхности муфты действуют только окружные (В) напряжения, а радиальные (бг) йапряжения равны нулю. Используя тарировочную зависимость твердость - напряжение., определяют значение окружных напряженийна внешней поверхности муфты (Фиг.2), по которому иэ соотношения Ламе рассчитывают контактное давление в соединении с натягом из формулыР 2 Д 2 2 У где Р - диаметр охватывающей детали,й - диаметр вала.По полученному значению 0 и иэгеометрии соединения рассчитываютнапряжение б и б в любом сечении соединения с натягом для охватываюцей и охватываемой деталей,Способ позволяет контролироватьнапряжения в соединениях с натягомна любом этапе эксплуатации готовогоиэделия без их разрушения,1186934 Фиг.2 Заказ 6533/43 Тираж 650 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5