Способ определения площади контакта в деталях соединений

(57) ИзобрнеразрушаюготовленияЦелью изоб И КОН ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛО АЛЯХ СОЕДИНЕНИЙ тение относитс е кач о конт неразъемных соедетения является ении,вышение:Вф СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИСАНИЕ ИЗ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Демкин Н.Б , Ланков А.Аление фактической площади кадвух твердых тел при помощи упленок. Заводская лаборатор1956. производительности способа. Соединение из деталей 4 и 5 с предварительноустановленными на них тензочувствительными элементами 6 помещают виндуктор 2 и тензометрической станцией 9 и осциллографом 10 измеряютпараметры этих элементов 6. Затемсоединение деталей нагревают импульсами тока синусоидальной формы. Длительность калиброванного тепловоговоздействия задается с помощью релезадатчика времени 8. В процессе перераспределения тепла между деталямиизменяются параметры тензочувствительного элемента. Через определенноевремя, которое зависит от величиныфактической площади контакта в местесоединения деталей параметры тензочувствительных элементов вернутся висходное состояние. 2 ил.0 Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества изготовления неразъемных соединений машиностроения, в частности контроля, осуществляемого посредством оценки интенсивности теплообмена между деталями соединения.Цель изобретения - повышение производительности способа.На фиг.1 представлена принципиаль О ная схема для реализации способа оп-. ределения площади контакта в деталях соединений; на фиг.2 - тарировочная зависимость= Е(Б) .Способ определения площади контак та в деталях соединений осуществляется с помощью устройства (фиг.1), содержащего основание 1, размещенных на основании 1 индуктора 2 соленоид- ного типа и опор 3 для установки испытуемого соединения деталей, например вала 4, запрессованного во ,втулку 5, тензочувствительный эле-. мент 6, закрепляемый на одной из деталей соединения, например валу 4, и связанные с индуктором генератор 7 частоты питающего напряжения с реле времени 8, а с тензочувствительным элементом 6 - тензометрическая станция 9, например, типа "Топаз" и записывающий осциллограф 1 О, например, типа НОЗОА.Способ осуществляют следующим образом.Соединение из деталей 4 и 5 с35 предварительно установленным (на валу 4 или втулке 5) тензочувствительным элементом 6 помещают в индуктор 2 и с помощью тензометрической станции 9 и осциллографа 10 изме 40 ряют параметры тензочувствительного элемента 6, а затем компенсационным способом подстраивают измерительную мостовую схему, содержащую тензомет; рический элемент 6, добиваясь на вы-.45 ходе тензометрической станции 9 нулевого уровня напряжения, указывающего на минимальное рассогласование измерительног о моста. Затем соединение деталей (втулку 5) нагревают, пода 50 вая на индуктор 2 с генератора 7 импульсы тока синусоидальной формы длительностью Т; и амплитудой Ч, . Нагревают только периферию втулки 5, обеспечивая осесимметричное распределение температуры, подчиняющееся55 следующему выражениюТ =ТсР где Т, - распределение температурыпо сечению втулки;я - распределение активной мощлности вихревых токов по сечению втулки;с - удельная теплоемкость материала Втулки;- плотность материала втулки;Т., - время нагрева соединенияиндуктором.Длительность калиброванного теплового воздействия на соединение задается с помощью реле-задатчика времени 8 , управляющего генератором 7. При таких условиях нагрева величина энергии калиброванного теплового импульса Я, аккумулируемого во втулке, определяется следующим выражением2сш в-Т Й2 Нй / Р фКгде ш - масса втулки;К, - внешний радиус втулки соединения;К - внутренний радиус втулкисоединения.Параметры тензочувствительного элемента 6 изменяются после воздействия на соединение (втулку) калиброванного теплового импульса величиной (, так как внутреннее отверстие втулки 5 после нагрева кратковременно увеличивается за счет теплового расширения ее материала и вал 4 испытывает меньшее сжимающее усилие из-за уменьшения натяга 8 в соединении на величинугде о - коэффициент линейного расширения материала втулки,Так как тензочувствительный элемент 6 включен в одно иэ плеч измерительного моста, то изменение его параметров из-за изменения напряженного состояния деталей соединения при их нагреве вызывает сигнал на выхоце измерительного моста, который записывает с помощью осциллографа 10.Изменение параметров тензочувствительного элемента 6 к концу калиброванного нагрева соединения оценивается изменением его сопротивления на величину 4 КН исаА, Нагде К - исходное значение сопротивления тенэочувствительного элемента послеего установки на деталисоединения;к, - значение сопротивлениятензочувствительногоэлемента после калиброванного нагрева однойиз деталей (втулки) соединения.После окончания теплового воздействия на соединение с Реле времени 8на осцилпограф 10 поступает. импульс"Метка", отмечающий на записаннойосциллограмме момент окончания теплоного воздействия на соединение. Впроцессе перераспределения между валом 4 и втулкой 5 тепла , запасенного во втулке 5 соединения при калиброванном нагреве, параметры тензочувствительного элемента изменяютсяи через времяизмерительный моствозвращается в исходное до нагревасостояние, так как из-за перераспределения тепла между валом 4 и втулкой 5 напряженное состояние деталей, соединения возвращается к исходномудо нагрева значению. Причем величина времениизменяется, в основном,от изменения величины фактическойплощади контакта в месте соединениядеталей 4 и 5, так как известно, чтообщая тепловая проводимость междудеталями соединения зависит от площади фактического контакта, условийприложения нагрузки, физическихсвойств межконтактной среды. Причемнаибольший вклад в тепловую проводимость вносит фактическая площадь контакта в соединении,Перед проведением измерений согласно предлагаемому способу предварительно методом тонких угольныхпленок должна быть проведена оценкаплощади фактического контакта в рядепробных соединений для построениябтарировочной зависимости= Г(Я)(фиг.2).При измерениях оценивается 10 время, за которое измененные параметры тензочувствительных элементоввозвращаются к своему исходному донагрева соединения значению. Величинаизменяется в зависимости от 15 фактической площади контакта в соединении.По результатам измерений (способом тонких угольных пленок и предлагаемым способом измерений) получа-20 ется графическая зависимость - изменение времени а от площади фактического контакта Б между деталями соединения.25 Формула изобретенияСпособ определения площади контакта в деталях соединений, основанныйна использовании теплового потока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностиспособа, предварительно размещаютна детали соединения тензочувствительные элементы и измеряют их исходные параметры, затем одну издеталей соединения нагревают калиброванным импульсом энергии, а оплощади контакта судят по временивозврата параметров тензочувствительных элементов в исходное состояние.4 Составитель В.ТарасовТехред И,Попович Корректор Редактор Н.Киштулинец,.Сирохман Подписное омитета СССР открытии ская наб., д. 4/ а.маютПроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 Заказ 1941/39 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Жгп таОЩЮдь ИОиГРОВРР Тираж енного тений и 35, Рау