Ультразвуковой способ определения величины механических напряжений

,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ й; ОПИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юл. Р 46о и А.С,Р088.8)видетельс уда тво СССР00, 1986.о СССР4, 1972. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ осится к неразруества материалов ами. Цель изобреоизводительности ффициента основной(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ НИЯ ВЕЛИЧИНЫ МЕХАНИЧ (57) Изобретение от шающему контролю ка акустическими метод тения - повышение п при определении коэ нагрузки в резьбовых деталях фланце-вых соединений сосудов давления. Сущность изобретения заключается в том,что в способе, заключающемся в возбуждении в деталях импульсов продольных упругих колебаний, приеме отраженных от дна детали. импульсов и определении времени их распространениядо и после приложения основной нагрузки, деталь дополнительно нагружают путем подачи заданного давленияв рабочую полость, измеряют распространения ультразвуковых колебанийпосле приложения дополнительной нагрузки и определяют действительныйкоэффициент основной нагрузки по расчетной формуле. 2 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материаловакустическими методами и может бытьиспользовано для определения коэААициента основной нагрузки разъемныхфланцевых соединений, а также напряжений в резьбовых деталях при подачерабочего давления,Целью изобретения является повышение производительности при определении коэффициента основной нагрузки врезьбовых деталях фланцевых соединений сосудов давленияНа фиг. 1 поясняется сущность способа определения коэфАициента основной нагрузки с помощью ультразвука;на фиг, 2 - схема устройства, реализующего предлагаемый способ.На фиг. 1 приняты следующие обозначения: , - начальное время распространения ультразвуковых волн врезьбовой детали до затяжки; Гвремя распространения ультразвуковыхволн в контролируемой детали после 25затяжки; ьр - время распространенияультразвуковых волн в резьбовой детали после подачи рабочего давления врабочую полость; ь =КЯ - расчетнаявеличина приращения времени распространения ультразвуковых волн9усилие затяжки, полученное в результате затяжки детали гайкой; ( - рабочее давление; Ц г - величина дополнительной нагрузки на болт в результате 35подачи рабочего давления,Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит установленныйна резьбовой детали 1 ультразвуковойпреобразователь 2, последовательно 40соединенный с дефектоскопом 3 и цифровым блоком 4. Позицией 5 обозначенсосуд давления, содержащий фланцевоеболтовое соединение.Сущность способа заключается в 45следующем,При подаче рабочего давления в сосуд, содержащий Аланцевое соединение,на резьбовые детали частично передается дополнительная нагрузка, величина которой определяется по разницевремени распространения эхо-импульсовультразвуковых колебаний между торцами резьбовой детали до и после подачирабочего давления в рабочую полостьсосуда. По доле дополнительной нагрузки, переданной на резьбовую де-.таль, судят о коэфАициенте Х основнойнагрузки. Способ определения величины механических напряжений осуществляется следующим образом.На торец резьбовой детали 1 устанавливают ультразвуковой преобразователь 2, с помощью дефектоскопов 3 возбуждают в резьбовой детали 1 импульсы продольных ультразвуковых колебаний. Отраженные от дна детали 1 эхоимпульсы ультразвуковых колебанийпринимают преобразователем 2, усиливают с помощью дефектоскопа 3 и измеряют время их распространения с помощью циАрового блока 4. В сосуд 5подают рабочее давление, нагружая таким образом резьбовую деталь 1, и повторно измеряют в ней время распространения эхо-импульсов. Разность времени распространения эхо-импульсовдо и после приложения дополнительнойнагрузки пропорциональна доле дополнительной нагрузки, переданной нарезьбовую деталь 1, и, следовательно,коэфАициент Х основной нагрузки определяют по формуле,р-ЬХ=,К Ягде с - время распространения эхоимпульсов после приложенияосновной нагрузки, мкс;с - время распространения эхоимпульсов после приложениядополнительной нагрузки, мкс;( - величина дополнительной нагрузки, 1 П 1 а;К - тарировочный коэффициент,определенный заранее и характеризующий материал, тип,размер резьбовой детали,мкс/ИПа.Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет без проведения громоздких операций по изготовлению имитаторов и монтажа тензодатчиков определять коэффициент основной нагрузки на реальных сборочных единицах во время проведения техно- . логических гидроиспытаний,Формула изобретенияУльтразвуковой способ определения величины механических напряжений в нагружаемых деталях, заключающийся в том,.что возбуждают в детали импульсы продольных ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от дна-35, Р Подписноемитета СССРоткрытийская наб д, 4/ Тираж НИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, .4 жгород, ул.Проек риятие,детали эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, измеряют время их распространения до приложения основной нагрузки и после ее приложения, по кото 5 рому определяют искомый параметр, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышения производительности при определении коэффициента основной нагрузки в резьбовых деталях фланцевых соединений сосудов давления, резьбовую деталь дополнительно нагружают внутренним давлением, созданным в сосуде, и измеряют время распространения эхо-импульсов ультразвуковых колебаний после приложения дополнительной нагрузки, а коэффициент Х Производственно-полиграфическое нагрузки определяют по форр -зх=- -- ,Квремя распространения эхоимпульсов после приложенияосновной нагрузки, мкс;время распространения эхоимпульсов после приложениядополнительной нагрузки,мкс;величина дополнительной нагрузки, мПа;тарировочный коэффициент,определенный заранее и характеризующий материал, тип иразмер резьбовой детали,мкс/мПа.