Способ определения распределения механических напряжений по сечению ферромагнитных деталей

(5 Р 4 С 01 Ь 1/12 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДЕЛЕ- СЕЧЕ ро- а ть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15,02,87, Бюл, Р 6 (7 1) Горьковский исследовательский Физико-технический институт при Горьковском государственном университете им. Н.И. Лобачевского (72) В.Л. Будницкий, А.Г. Головинский, А.В. Киселев и А.Б, Суворов (53) 531.781(088.8)(56) Уманский Я.С. Рентгенография метаплов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969.Авторское свидетельство СССР У 313101, кл. С 01 Ь 1/12, 1971,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕ НИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПО НИЮ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измер тельной технике и позволяет повыси точность определения распределения механических напряжений. В эталонн образце, изготовленном из того же 80129 О 1 О материала, что и исследуемая деталь, создают заданное механическое напряжение, После подачи на намагничивающую обмотку магнитоупругого датчика переменного тока одной частоты измеряют ЭДС его измерительной обмотки, меняя последовательно величину нагрузки. Строят для всех намагничивающих частот тарировочные кривые зависимости ЭДС от величины создаваемого в образце механического напряжения. Для получения графика зависимости эффективной глубины проникно. вения от частоты тока определяют напряжения на всех выбранных частотах. Тарировочные графики используют для определения по измеренным . ЭДС намагничивающей обмотки датчика, установленного на исследуемом элементе конструкции, механического напряжения при различной глубине п никновения намагничивающего поля, задаваемой частотой намагничивающего тока.129010Изобретение относится к приборостроению и может быть использованопри измерении изменяющихся по сечению ферромагнитных деталей механических напряжений накладными магнитоупругими датчиками,Цель изобретения - повышениеточности,Распределение механических напряжений по сечению исследуемой детали 10в соответствии с предлагаемым способом определяют следующим образом.Предварительно выбирают значениечастот намагничивающего тока, причем максимальную частоту не рекомендуется выбирать больше 2 кГц, иначерезко возрастают потери на перемагничиванпе и реактивное сопротивление катушек и величина ЭДС становится нерегистрируемой. В укаэанном диапазоне произвольно выбирают несколько (например, до 10) намагничивающих частот.На эталонный образец, изготовленный из того же материала,что и исследуемая деталь, устанавливают накладной магнитоупругий датчик. В образце создают заданное механическоенапряжение. На намагничивающую обмотку датчика подают переменный ток с 30одной из выбранных частот. ИзмеряютЭДС измерительной обмотки датчика и,последовательно меняя величину нагрузки, строят тарировочный графикзависимости ЭДС измерительной обмотки датчика от величины создаваемогов образце механического напряжения.Такие кривые строят для всех намагничивающих частот, Затем проводяткалибровку прибора по глубине проникновения регистрирующего магнитного поля в ферромагнитный материал,Для этого используют образец с наперед заданным известным распределением напряжений по глубине (б (х . 45ОНакладной магнитоупругий датчикзакрепляют на образце и подают токс одной из выбранных частот. Измеряют ЭДС и по ранее полученному графику зависимости ЭДС измерительной 50обмотки датчика от величины создаваемого в ней механического напряжениядля данной частоты определяют напряжение. . Эффективную глубину про 1никновения Ь Определяют по Формуле 551усреднения:Ь. = - 8 (х)с 1 х,1( о о5 2где (3(х) - известное распределениеонапряжений в сечении эталонного образца;х - переменная координатапо глубине образца.Аналогичные операции проводят навсех выбранных частотах. Строят график зависимости эффективной глубиныпроникновения от частоты тока. Пополученному графику выбирают нужныерабочие частоты. Их величину определяют условиями эксплуатации изучаемой детали. Например, для образца,максимальные напряжения в которомсоздаются в приповерхностном слое,для измерения используются такиечастоты, для которых глубина проникновения регистрирующего магнитногополя минимальна.Для всех выбранных рабочих частотвновь строят тарировочный графикзависимости ЭДС измерительной .обмотки от величины приложенных механических напряжений, После этого датчик устанавливают на исследуемыйэлемент конструкции, подают ток внамагничивающую обмотку и измеряютЭДС. По тарировочным графикам ЭДС -технологические напряжения и частотаглубина проникновения определяют напряжениеи глубину проникновения1Ь . Аналогичные пары чисел получаютна всех выбранных частотах. Имея такие пары значений для каждой рабочейчастоты, строят эпюру распределениянапряжений, среднее значение которыхопределяют по формуле1Ь;б. = - (у (х)с 1 х,огде 6: - регистрируемое напряжение,1Ь. - глубина проникновения реги 1стрирующего магнитного поляна некоторой д-й рабочейчастоте;6(х) - искомая функция распределе -ния напряжений по сечениюобразца. Затем, заменив приближенно дифференцирование отношением приращений, получают соотношение, которое определяет величину напряжений в точкеЬ; + Ь; + 1с координатой1290105 гдеи +1 - индексы соседних частот, причем +1 - индекс меньший из них. Составитель В. РодинТехред А.Кравчук Корректор С. Черни Редактор А. Лежнина Заказ 7890/36 Тираж 799 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушекая наб., д. 4/5% Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула и 3 обретения 5 Способ определения распределения механических напряжений по сечению ферромагнитных деталей, заключающийся в намагничивании деталей переменным магнитным полем, измерении величины ЭДС измерительной обмотки датчика и определении усредненной по сечению величины механического напряжения по тарировочной кривой, снятой на образце, изготовленном из материала исследуемой детали, о тл и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, тарировочные кривые ЭДС измерительной обмотки датчика от величины механического напряжения снимают для нескольких частот намагничивающего тока, используя образец с наперед заданным известным распределением механических напряжений по сечению, дополнительно снимают тарировочную зависимость эффективной глубины проникновения намагничивающего поля от частоты намагничивающего тока, после установки датчика на исследуемую деталь, используя эти тарировочные графики, определяют механические напряжения при различной глубине проникновения намагничивающего поля, задаваемой частотой намагничивающего тока, после чего по формуле усреднения, ь, -д., й- М+ где б - механическое напряжение вточке с координатойЬ +Ь:б - регистрируемое механическоенапряжение для -й частоть 1;Ь. - глубина проникновения намагничивающего поля -й частоты;,+1 - индексы соседних частот,причем +1 - индекс меньшийиз них,строят эпюры распределения механических напряжений по сечению детали.