Способ предотвращения роста трещин в деталях

.6(088.8)свидетельство СССР В 23 Р 6/04, 1984. ТА ТРЕбласти ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) АвторскоеУ 1222477, кл,(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ Р (57) Изобретение относится к ремонта и восстановления тонколисто вых элементов конструкций из различ ных материалов, содержащих трещинообраэные дефекты в недоступных для проведения работ местах конфигурации.Цель изобретения - увеличение срокаслужбы конструкции и сокращение времени на ремонт. Цель достигается тем,что на временно разгруженный элементконструкции в ближайшем к дефекту месту у каждой вершины дефекта устанавливают накладки в зонах детали, ограниченных сектором (-80) - (+80) отлинии распространения дефекта с началом в его вершинах. Повышение статической прочности элемента более чемна 307 проявляется при размерах накладки, в 3-4 раза больших расстоянияот накладки до дефекта. 2 ил 2 табл. ф1 1 2 1,05 6 1 О 2 8 9 2 30 2 1,39 1,53 Изобретение относися к области ремонта и носстановления тонколистоных деталей, элементов конструкций иэ различных материалов, содержащихдефекты трещинообразного типа, и является усовершенствованием способапо авт, св. 1 1222417,Цель изобретения - увеличение срока службы тонколистовых элементов коц-О струкций с дефектом, расположенным внутри недоступной зоны произвольной конфигурации, и соь.ращение времени ремонта конструкций, содержащих про-. тяженные трещинообразные дефекты. ",5На фиг, 1 представлена схема осущестнления способа с расположением накладок с одной стороны трещины; на фиг,2 - то же, с расположением накладок с двух гторон.Способ осуществляют следующим образомВременно разгружают конструкцию или элемент конструкции 1, содержащий трещинообразный дефект 2, В ближай шем доступном месте каждой вершины устанавливают сваркой, пайкой, наплавкой, напылением и т.п. накладку 3 из материала конструкции или более прочного внутри сектора (-80) (+80) от линии распространения трещины с началом на вершине дефекта 4, 1 о ле установки накладки элемент конструкции вновь эксплуатируется внешней нагрузкой, не превышающей нагрузку, действовавшую на элемент конструкции с дефектом до установки накладки.Увеличение срока службы и повышение статической прочности элемента конструкции с дефектом достигается за 40 счет снижения концечтрации напряжений в вершине дефекта ьследствие перераспределения напряжений в теле конструкции после установки накладки, Сектор выбран, исходя из условия снижения концентрации напряжений с использованием расшифровки поля напряжец;,и. При установке накладки, выходящей за пределы сектора (-80) - (80) , эффгктивность способа может снизиться, 50 Указанный положительный эффект возрастет с увеличением размеров накладки, уменьшением расстояния от наклацки до дефекта, увеличением числа устанавливаемых накладок и прочности материала накладок, Оптимальное соотношение длины накладки (размер накладки перпендикулярно к линии распространения трещин) к ширине находится в диапазоне 3-10, хотя и при других формах накладки будет наблюдаться положительный эффект. Толщина накладки с, должна составлять 0,5- 2,0 толщины ремонтируемого элементаПри с ( 0,5 , эффект незначителен, при с" ) 2/, возможно разрушение конструкции возле краев самой накладки,Способ повышения работоспособности конструкции с дефектами проверен экспериментально на образцах из ор ацического стекла и с помощью расчетов на ЭВМ методом конечных элементов. В табл. 1 приведены расчетные значения статической прочности Р элемента конструкции с двумя накладками, укрепленными вблизи каждой вершины дефекта. Р, - разрушающее усилие образца без накладок;Таблица 1 тРасчста/ЙЬ/дс/Й 1 Р,1 Рс П р и м е ч а н и е: и - ширин кладки, Ь - длина накладки, с - расстояние от накладки до оси распрос.тр, - нения трещины, с - 1/2 расстояния между накладками.Предлагаемый способ более эффективенчем известный, при существенно меньших размерах накладок, Например, при расчете 3 (табл,1) применение одной сплошной накладки, охватывающей две малые, снижае статическую прочность примерно ца 20%.В табл,2 приведены результаты экспериментального испытания обрзцн из органического стекла, у которы.: толщина образцов и накладок 4 мм, поперечное сечение образцов 240 мм, длина дефекта 12 мм, радиус округл ния в вершине дефекта 0,5 мм, раг .яние от накладки до дефекта 2 мм, Условное обозначение размеров гоотвгтствует фиг.2, Накладки приклеены с помощью хлористого метилеца.,Разме ры накладок в известном спогбе 50 х х 45 мм, в предлагаемом - 8 х,. мм.1 342655 Таблица 2 Экспе - риме нт без по язв по предлнаклад- вестногаемому способу му способу ки 4920 1 4400 4830 2 4220 4380 3 3840 4520 5120 4/40 Прочность образцов с дефектом, й Среднее 4153 4576 492720 Как видно из табл, и 2, тех ически ощутимый положительный эффект (повьпдение статической прочности более, чем на 307) проявляется при размерах игладни, в ра,а Гопькнх ртоя -ния от нак.а,ги д,г Ьск 1.Способ можно испольовать при ремонте конструкций с 1 ротяженными дефектами, расположенными внутри крестообразной или любой другой формы труднодоступных зон,формула изобретения Способ предотвращения роста трещин в деталях по авт.св, 1222411, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью увеличения срока службы топколисговых элементов конструкций . дефеком, расположенным внутри недос гупной зоны произвольной конфиг урации, и сокращения времени на рсмснт кон - струкций, содержащих протяженные тре 1 щ.нообразные дефекты, накладку устанавчивают в зонах детали, ограниченных сектором (-80) - (+80) от линии распространения дефек га с нчлом в его вершинах..Воро дак акаэ 4553/11 Тираж 974ВНИИПИ Государственн по делам изобретений 113035, Москва, Жкое предприятие, г, Ужгороц,роектн,я, 4 оиэводственно-полиг Подписноего комитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4/5