Способ определения остаточного ресурса работы детали

(1) - без р по оценкеных констру 1 я, у и-ьвагаоме гркц дееристик м азатель стей гикличесхани прдепяемый из материаггаского нагру - эксплуатиручисла 1)1 гряют фактиТОЧНОГ сиклов нагружени ескую гл очный ре Ьле И 0 р фор) (1) /7(1)1 л. эобрете Цел ия - повышение до и остаточного рененэвестности вел иной нагрузки и естве иэмереций а детали. сится к испытанизобретениеборудовация ти оценали при стоверно сурса де еимущественночастности к споергетич чины эксплуатац минимальном кол глубины трещиць остаточного ресурноподобными дефексобам определения са деталей с трещ тами в процессе э ме циклического н ежи сплуатацги На татам натурных из ных испытаний обр пределе ь. ента. тали ца циклич ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ.Э.Дзержинского В.Г.Зеленский, Б. гнатюк и Е.А.Грин 620. 16(088.8) РТМ. Рекомендации ости крупногабари применением хара и разрушения. М.,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТА ОРЕСУРСА РАБОТЫ ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к способам испь)тания оборудования. 11 ельизобретения - повышение достоверноти при неизвестной величине эксплуатационной нагрузки и минимальномколичестве измерений глубины трещины на детали. Определяют остаточныйресурс в два этапа, Напервом этапе,зафиксировав число циклов И, изменения нагрузки и достигнутую к этому моменту глубину 1, трещины, опре агружения по реэульмерений и параллельазгов из материаласкую трещиностойкост 2т число циклов г)г г до достижерещинной глубины 1, лежащей в лах 1, (1 (1, где 1 д - прео допус.тиман глубина трещины, отношения(1,/1 )где к,=у(1 г)/у(1 Я , гмерная поправочная фуцг ощая схему на гружецин,тали и трещины: и - попени кине гическо кривокой трещинос гойкостц,при испытании образцовдетали в режиме цикцчежеция, На втором этапеют деталь до достижения уо ну 1трещины, асурс И р определяютИг (2/(и) ) (1( Хг)П1-(11, )/(1/Ф1,) - - 1 Ц,теже изображен график дл ия поправочного коэффициДК 1 1где чт1 средняя скорость роста трещины от исходного значения до 1размахи коэффициентов интенсивности напряжений при размерахтрещины, лежащих в 40пределах 1 с 11 и1, соответственно; дК,ЛК,и) 2,Ресурс работы детали И 2 до очередного контроля определяют йз формулы (1): ьдК,с 11 .Г,дК 11 И 1,Учитывая, что значения коэффициентов интенсивности напряжений в общем виде могут быть представлены зависимостью: 55ВК=д 2(1) П,1где- характерные напряжения влетали; Способ определения остаточного ресурса работы детали осуществляют в два этапа.На первом этапе методами неразру 5 шающего контроля определяют характерную глубину 1, трещины и фиксируют количество циклов И нагружения детали к моменту определения 1 На основе параллельных испытаний образцов из материала детали определяют показатель степени и кинетической кривой его циклической трещиностойкости. Задавшись значением глубины 1 г трещины в пределах 1 с 1 с 15 с 1 Ф, где 1Ф - предельно допустимая глубина трещины, вычисляют количество циклов М до достижения трещиной глубины 1На втором этапе эксплуатируют де таль до достижения числа Мг циклов нагружения и измеряют фактическую глубину 12 Ф трещины. Задавшись предельной глубиной 1 д трещины, определяют остаточный ресурс Ккак25 предельно-допустимое число циклов до достижения трещиной 1 ,.Скорость Ч роста трещины на участке от 1, до 1 2 определяют по формуле Париса(1) - безразмерная поправочнаяфункция, учитывающая геометрию трещины, детали исхему нагружения, получаем.7(1 ) Н 1 1 1 1и " ( ) ып(1)Принимая у(1) = у(1 ), что приводит к некоторому увеличению запаса прочности, получаем значение ресурса до очередного контроля:2 1 1И = И --- 1-(-) 3,(2)и 2 у 11 2Эф(1 г)где ж=( --- )2(1)Определение предельного значения остаточного ресурса производится на основе измерения фактической глубины трещины 12 Ф, при достижении количества циклов И 2 из соотношения:и = -( -- )" 1ш 1 егФ12 Ф )Ъ2 1 1(1 (3)( )т 50 Определение Х 1 и хгможет проводиться как численно, так и по известным инженерным формулам.Например, для труб с толщинойстенки С и внутренним радиусом Квмдля диапазона 0,1 й с/Рв 40,25 начертеже приведены зависимости у(1)х -- от 1/с. Предполагается, чтоК витрещины внутренние, причем дефектытипа технологических рисок моделуруются трещинами с отношением глубины дефекта 1 к полудлине а:1/а с 1/10,а дефекты типа коррозионных язвтрещинами с отношением 1/а = 2/3Используя приведенные графики и зависимости для ж 1 и х по формулам(2) и (3), определяется ресурс деталеи,П р и м е р. При контролекотельной трубы после наработки К200циклов изменения нагрузки, обусловленных пусками и остановами котла,обнаружен дефект типа коррозионнойязвы (1/а = 2/3) глубиной 1 =0,7 мм.Приняв в качестве допустимой по ТУглубину дефекта 1 г = 0,1 с = 1,2 мми и = 4, определяемредного контроля:ИК = - (1М ресурс до очеПо графику у(1) = 1,630, 7 ф(,) 1,605, Тогда 200 0 7Я =- -- (1 78 циклов,1 630 ф 1,21,605 1 И 283 цикла формула изобретения При достижении Ициклов обнаружено,что фактическая глубина 1 1,0 мм.Определяем предельное значениеостаточного ресурса, приняв в качестве предельно допустимой глубины (изусловия достижения предела текучести материала в нетто-сечении) 1 л,а1/3= 4 мм, нИгде й, =( в -)Ч 11 Ч - средняя скорость развития1трещины от исходного состояния до 1,;Ч- расчетно-экспериментальнаяскорость развития трещины от 1 до 25 1 эксплуатируют деталь до достижения числа Ял циклов нагружения, измеряют фактическую глубину 1 трещины, а остаточный ресурс Я определяют по формуле 20 30 1-()" 1 л.л 2 лРимй( - )- 1 1 й 1,35 ж 552 6определяют остаточный ресурс И Р какпредельно допустимое число циклов додостижения трещиной предельно допустимой глубины 1 о т л и ч а юл,лфщ и й с я тем, что, с целью повьшения достоверности при неизвестностивеличины эксплуатационной нагрузки,измеряют число циклов И, до достиже ния трещиной глубины 1 определяютчисло циклов К до достижения трещи 2ной глубины 1 , лежащей в пределах1,1 1 л а, из соотношения:2 1й 15 И фф Н1 ( ) 1 рих11йгде с = 40 Ч3 Способ определения остаточного ресурса работы детали с трещиной в процессе эксплуатации, по которому параллельно с деталью циклически нагружают образцы из материала детали и определяют показатель и стспени кинетической кривой его циклической трещиностойкости, с учетом которого тф-- ( -- -)а лафактическая скорость раэви" тия трещины от 1, до 1 л, расчетно-экспериментальная скорость развития трещины от 1 до предельно допустимой длины 1.Заказ 3746/49 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям приГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5