Способ определения коэффициента концентрации напряжений в металлических деталях

Союз Советских стическихублик ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Приоритет -Опубликовано 15.02.82. БюллетеньДата опубликования описания 25.02.82 53) УДК 531.781) Заявител 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХДЕТАЛЯХ мерительной м измерения нап яжений Изобретение относится к изтехнике, а именно, к способакоэффициентов концентрации рв деталях,Известен способ определения напряжений, который может быть использован для определения коэффициента концентрации напряжений, заключающийся в том, что на исследуемую деталь устанавливают тензодатчик, образуют дифференциальную термопару между тензодатчиком и соединенными 10 проводниками, выполненными из материалов иных, чем материал тензодатчика, с помощью которых тензодатчик включают в мостовую схему, питание которой осуществляют импульсным источником питания, снимают сигнал с мостовой схемы при наличии или отсутствии питания и по их разности определяют напряжения, на основании величин которых для различных зон детали судят о коэффициенте концентрации напряжений 11. 20Недостатком данного способа является его низкая точность, связанная с необходимостью установки тензодатчиков в контролируемых зонах детали, а также необересчета в напряжение дефо ляемой с помощью тензода ходимостью п Р- мации, опредетчиков.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ определения коэффициента концентрации напряжений в металлических деталях, заключающийся в том, что образуют дифференциальную термопару между исследуемой деталью и проводниками из другого материала, нагружают исследуемую деталь статической нагрузкой, измеряют величину термоэлектродвижущей силы термопары и по ней строят диаграмму истинных напряжений, основанную на тепловой составляющей рассеяния энергии в образце, и по диаграмме судят о коэффициенте концентрации напряжений 2.Недостатком этого способа является сравнительно низкая точность, связанная с тем, что на результатах измерений сказываются колебания температуры по длине детали, нелинейность и разброс зависимостей приращений температуры образца от напряжений и термоэлектродвижущей силы дифференциальной термопары от темпе 90567ратуры, а также с тем, что надежно( Оцр(- деление коэффициента концецтрации напряжений возможно только при цикаическом цагружеции.Цель изобретения повышение точно(- ти.Указанная цель достигается тем, (го ц;(- ходят зоны детали с наибольшими и номинальными для условий работы детали Напряжениями и без напряжений, первый из проводников дифференциальной термопдры размещают в зоне наибольших напряжений детали, второй - в зоне без напряжений, и образук)т до пол интел ьцу к дифферс цци аль ную термопару между деталью и проводника. ми, один из которых размещают в зоне номинальных напряжений, другойв зоне без напряжений, нагружают деталь циклической нагрузкой, измеряют величины термоэлектродвижущих сил термопар и по их отношению судят о коэффициенте концентрации цапряжеций.На чертеже показан пример Осуцсств.(- ния способа определения коэффици(цтд коццентрации напряжений в мсг(г.(И 1 скг(х д(- талях.Исследуемую детальс коль(цьчй выточкой 2 нагружают зцако(сремццымц, симметрическими изгибакщими цдгрузкдми гп, а в зонах 3 номинальных цдцряжсций, в зоне 4 максимальных цдцряж(ций, и и зоне 5 без напряжений цд .гетдац, г(цв ливдк)т проводники 6 8 сОО вгстцеццо В цепь дифферег(циальной тсрмопары, Образуемой детальки проводниками 6 и 8, включен гальванометр 9 д в гцць дифферецциа .Ной термоцарь, Обр(1:о смой д( - тальюи проводниками 7 и 8, включ(ц гальванометр 1 О.Способ определения коэффицис(гд коццентрации напряжений в металлических деталях осуществляется 2 ег( юцим Оордзом. Исследуются деталь цилиц,цической формы сечение 5 ммг и д(таль такой ж( формы и того же сечения, цо коццсцтрд. тором-кольцевой выточкой сечением 12 мм 2 изготовленные из стали ЗОХГСА Сгу170 кг/мм 2, 6., =- 70 кг)мх . Находятгизвестными способами зону 8 с цомицдл(, ными напряжениями, зону 4 с максимальцы ми напряжениями и зону 5 бсз Напряжений для деталии образуют дифференциальные термопары, подсоединяя к указаццым зонам, соответственно, проводники б 8 из другого материала, чем материал детали. Далее включают в цепь дифференциаль(вй термопары из проводников 6 и 8 и детали 1 гальванометр 9, а в цепь дифференциальной термопары из проводников 7 и 8 и детали 1 - гальванометр 10 и нагружают деталь 1 изгибными напряжениями, уровень которых гри испытании для цилиндрической де( и бисв = 1,65 6 - 1, для детали с коццсцтРатоРом би, - 1,98 6 - . С помощью гальванометров 9 и 1 О (тина М 195) цц 5Ол дашгые цо изменению значений термоэ,лектродвижущих сил Е и Ег (с пергий и О второй термопар) при увеличении чцлд циклов, представленные в табл. 1.Таблица 11" ии3Е , 5 кВ 13,0 16,0 6,5 28,5Е мкВ - ) -",8 4,7 5,05,75,6 5,7Е, Е.2 О,ц(еци 5 Отцоццив 1. .2 с четом прицялых ровцеЙ 6.-, дают для образца с ко. Нц(вой выточкой ц( ичины коэффи пиен.гд коцц(цтрдции в диапазоне 4,66 4,75.251 р м(цсццс пред.дгаемого изобретенияповышает точность способа ог(ределеция ко(И цисич Концентрации цдпр 5(жений зд ( ч(т сб(ц чгл(ия н(зможи)сти опрея(леция укИ;вй в(личицы без разрушения детали ц процессе ее эксплуата(,ии, а также за т замены абсолютных измерений термоэ,с ктродвижущей силы, т. е. рассеяния энер: ии ц Образце при нагружении циклической ц рх кой, Относительными.Формула изотретени,ч(.О(об (ирд(леция коэффиП(ецта коцИцгрдциц цдцряж(ций в металлических деф галях, заключающийся в том, что образуютлифф(р(цпиальцую термопару между исслед,(мой д(тальк и проводниками из другого мдп риала, цдгруждк)т исследуемую деталь, цзм( рянл величину термоэлектродвижущей силы термопдры и по цей судят о коэффищ(сцп коццецтрдции напряжений, отличаю- из тем, что, с целью повышения точ- НОтг(, цдхо,(5 г зоны детали с цаибольшимивмицдльцыми для условий работы детали цдцряж(пнями и без напряжений, первый из проводников дифференциальной термопары ргзъ(гцОт в зоне наибольших напряжеций детали, второй - в зоне без напряжений, и Образуют дополнительную дифференциальную 15 ермопару между деталью и цроводцикдми, Один из которых размещают в зоц( цомицдльцых Напряжений, другой и зоц( б(з Напряжений, нагружают деталь цикаиче кой нагрузкой, измеряют величиы905617 Составитель С, Сурков Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц За к аз 345/54 Тираж 613 Подписное ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4термоэлектродвижущих сил термопар и по их отношению судят о коэффициенте концентрации напряжений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2624382/25-28, кл. (з О 1 В 7(18, 1978.2. Заводская лаборатория,7, 1973, с. 858 (прототип).