Способ ремонта деталей с трещинами

(51)4 В 23 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(1) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(54) СПОСОБ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ С ТРЕЩИНАИИ.ЯО 1442354 машиностроения. Цель изобретенияповышение эффективности торможениятрещины, С обеих сторон трещины в районе вершины и в зоне наибольшегораскрытия трещины выполняют сквозныеотверстия. В эти отверстия устанавливают элементы крепления, а на нихрычаги. Рычаги связывают между собойстяжкой. При воздействии на детальрастягивающей нагрузки в месте наи;большего раскрытия берега трещинырасходятся. В результате разворачива"ются рычаги, в вершине трещины возниИзобретение относится к областиремонта, в частности к способамремонта деталей с трещинами, и можетнайти применение в различных отрасляхмашиностроение.Цель изобретения - повышение эффективности торможения трещины.На фиг.1 изображена схема остановки краевой трещины; на фиг.2 - остановка центральной трещинъц на фиг.3остановка трещины, вершина которойнаходится в недоступной. зоне (заштрихованная зона); на фиг.4 - кинематическая схема работы устройства для 15осуществления способа,Устройство для остановки трещинысодержит стяжку 1, две пластины 2 и 3,Элементы 4 и 5 крепления, шарнирносоединяющие между собой пластины 2 20и 3, работают как двуплечие рычаги.Стяжку и рычаги изготавливают изматериала более прочного, чем материал ремонтируемого изделия.При обнаружении на изделии 6 де 25фекта типа трещины 7 определяют разме-ры этого дефекта, его расположение,После этого устройство с помощью элементов 8".11 крепления шарнирно прикрепляют к ремонтируемому изделию так,ЗОчтобы рычаги располагались симметрич;на относительно направления развитиятрещины, а вершина трещины находиласьна той стороне от оси стяжки, что иоси элементов 8 и 9 крепления, соот-, 35ветствующих коротким плечам рычагов.Наибольший положительный эффект дос-.тигается, когда вершина трещины 0 иоси элементов 8 и 9 крепления находятся в одной плоскости. 11 ри этом сжи А 0мающие напряжения локализуются в вершине трещины, препятствуя дальнейшемуее раскрытию. Необходимо, чтобы элементы 10 и 11 крепления были установлены возможно ближе к плоскости, соот ветствующей наибольшему раскрытиютрещины.Степень локализации сжимающих напряжений в вершине трещины зависит отсоотношения плеч а и Ь, диаметровэлементов 8 и 9 крепления межосевогорасстояния элементов 8 и 9 крепления.Соотношение плеч а и Ь рычагов должноотвечать следующемуа/Ь = 1/1,21/7,а соотношение диаметров элементов крейления и межосевого расстояния должно быть 31 ( а ( 2 а, где 1 - диаметр элементов 8 и 9 крепления; д - меж осевое расстояние элементов 8 и 9 крепления. В случае д2 а локализации сжимающих деформаций недостаточно для закрытия трещины, если й с 31, повышается вероятность вырыва элементов 8 и 9 крепления при работе устройства.Устройство можно устанавливать на изделие, находящееся под действием рабочей нагрузки. Если йеред установ кой устройства изделие разгрузить частично или полностью, то достигается больший положительный эффект, Максимальная эффективность достигается в том случае, когда перед установ кой устройства на иэделие последнее нагружено силой, закрывающей трещину.При воздействии на изделие растя гивающей нагрузки края трещины расходятся и тем самым увлекают за собой концы больших плеч рычагов С и С в противоположные сторонй. Рычаги пово- рачиваются относительно точек креп ления со стяжкой В и В, и приближают точки А и А, одна к другой создавая тем самым сжимающее усилие в вершине трещины, что препятствует ее росту.П р и м е р. Из стального листа толщиной 0,5 мм были изготовлены одинаковые образцы в виде полосок шириной 120 мм с односторонней краевой трещиной длиной 60 мм. Образцы испытывались на растяжение при комнатной температуре.Эксперимент показал, что использо " ванне предложеннОго способа повышаает прочность образцов в 2 раза по сравнению со случаем, когда для оста-, новки трещины бьщ использован известный способ.При устаЛостном испытании образцов скорость развития трещины 7 рассчитывают по формуле Пэриса,= С(К)где С, п - характеристики материалаконструкции;ВКамплитуда изменения коэффициента интенсивностинапряжений за цикл нагруженияПусть применение предлагаемого способа приводит к повышению статистической прочности в ш раз. Тогда приближенно можно считать, что вели чина Л К снижается в ш раз. Подставляя это новое значение ЛК в Формулу Пэри з 14423544 са, получаем снижение скорости роста плоскости трещины в зоне вершины вытрещины Ч и повышение долговечности полняют сквозные цилиндрические отв ш " раз. Пля большинства конструк-верстия и располагают в них элементы ционньи материалов и принимает зна- - крепления, о т л и ч а ю щ и й с я5чения в диапазоне 4-12. Это означает, тем, что, с целью повышения эФфективчто с применением предложенного спо- ности торможения трещины, дополнитель соба срок службы конструкции с тре- но выполняют сквозные цилиндрические щиновидным деАектом можно увеличить отверстия в зоне наибольшего раскрыболее чем в 2= 16 раз по сравнению 1 р тия трещины симметрично относительно с известным способом остановки тре- плоскости трещины, размещают в них щиныа элементы крепления, с помощью этихг элементов с каждой стороны трещины за"Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я крепляют пластины, которые шарнирно свяСпособ ремонта деталей с трещина зывают между собой стяжкой, которую ми, при котором в вершине трещины располагают от осей кРепления на создают сжимающие напряжения, для че расстояние а и Ъ, соблюдая следующее го в детали симметрично относительно соотношение: а/Ь = 1/1,2,1/7.1442354 Составитель Л.НазароваТехред Л.Сердюкова ректор В.Бутяга едактор н Заказ 6343 1 Тираж 922 Подл ВПИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д, сно П дственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4