Способ изготовления стандартного образца с дефектом типа щели

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Дорофеев А.Л., Каэамацов Ю,Г, Электромагнитная дефектоскопия. - М.: Машиностроение, 1980, с. 219-220,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАНДАРТНОГООБРАЗЦА С ДБФЕКТО 11 ТИПА Б 1 БЛИ(57) Изобретение отцс 1 сится к неразрушающему контролю и позволяет расширить область использования способа.На широкой грани заготовки образцав виде прямоугольной пластины в еецентральной части выпопцяк 1 т поперечИзобретение отостся к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества изделий,и может быть использовано в различных областях машицостр 11 ения и металлургической промыипеццости,11 епь изобретения - расширение области использования за счет изготовления также и крупно абаритных образцов из высокопрочцых мзт риалов.На фиг.1 показца заготовка образца, установпеццая ц 11 равпяюг 1(их,вид сверху; ца фг 1 г. - разрез А-А цафИГ.1; На фИГ.3 - 11 разС 11 И цаПранпяюшие, вид спереди; ; ф 1 г,4 - разрезБ-Б на фиг.3.Способ осук(ес т 1.1 ял спедуюц(им об 2 ный паз, равный по глубине дефекту и параллельный меньшей боковой грани пластины. Пластину размещают между скрепленными в одно целое направляющими, располагают их на основании обжимного устройства и обжимают обра - зец усилием, направленным перпендикулярно поперечному пазу. Кроме того, на боковых гранях пластины выполняют угловые сквозные проточки и располагают их на одной линии, проходящей через середину и параллельно продольным сторонам поперечного паза. Пластину в направляющих размещают так, чтобы ее торцы, параллельные продольным сторонам паза, находились эаподФ лицо с торцамг 1 направляюших. Обжим образца осуществляют вмес е с обжимом направляющих4 ил. На основании заготовки образца в виде прямоугольной пластины 1 в ее центральной части выполняют паэ 2, параллельный мены 1 ей боковой грани пластины, а на боковых гранях, перпендикулярных пазу , выполняют сквозные угловые проточки 3, размещают пластину 1 в направляющих так, чтобы ее боковые грани, параллельные пазу 2, находились заподпицо с торцами направляющих, и при помощи обжимного устройства обжимают пластину 1 вместе с обжцям направляющих в направлении, перпендикулярном пазу 2. При этом напра.1 яюи(11 е выполняют в виде ципиндрическ 1 й тулки, состояк сй з д.", х попуц 111 дрс 1 В 4 и 5, длина 1, которых ра 11, длине пластивтулки, с продольным скозцым пазомна внутренней поверхности каждого лолуцилицдра 4 и 5 шириной, равной ширине пластины 1, и суммарной глубиной й, выбранной из условия О,ЗВС а0,9 В, где В - то.-ицина пластины 1, и с вылолцеццой в среднсй части втулки кольценс 1 й проточкой 6, отношение ширины 1 которой к наибольшей толпшне втулки в средней частине превышает 3, пприна 1 проточкисоставляет не менее 120 значений ширины Ь паза 2, а площадь Б наименьшего поперечного сечения втулки всредней части выбирают из условия Р- С 1 Б509У Я. 120 нагрузка обжимного устройства при совместном обжатии пластины 1 и втулки,соответственцо напряжения материала пластины 1 и втулки, поперечное сечение пластины 1 в месте расположения паза 2,где Р б", и 6 Угловые проточки являются центраторами напряжений в месте расположения паза 2 (дефекта) при обжатии пла стины 1. Плошадь сс.чеция пластинь 1 1 между угловыми проточками и сечения втулки диаметром с 1 выбирается с учетом непревьппеция цаибольшего усилия Р обжимного устройства. Выполцсцие ци линдрической втулки иэ двух полуцилиндров 4 и 5 обеспечивает надежное, без зазоров, 1 акреиление в ней пласт и н ы 1 ч т ое о б х ом о дл я и с к н юч е н и я изгибания е н гтроцессе обжима. Полу цилиндры 4 и 5 являются направляющими и определяют направления деформации пластины 1 при ее обжимеПри длине втулки 1 равной длине пластины 1, обеспечивается равномерное раслреде ление нагрузки пс всей ее торцовой поверхности и поверхности пластины 1, что гарантирует ее дсформацию и деформацию втулки в месте расположения паза 2 (дефекта). Отношение между длиной втулки , и ее диаметром 0 не менее трех ис.ключает ее изгиб и обеспечивает устойчивое положение втулки с пластиной 1 между траверсами обжимной машины ири их обжатии. Выполнение в каждом лолулилиндре 4 и 5 продольногс лаза и;ириной Т, равной ширине плас тцип, цс обхо 1 лимо для устойчивого крс илс и 1 н с:гс мс жду полуци 3 1502998нгп 1 и не лревьпиает грех диаметров лицдрами 4 и 5. Суммарная глубина лазов ранца 0,3 илц 0,9 толщины пластины 1, - соответствецно минимальная или наибольшая их глубина, лри которой обс спечивается надежное, бе зазора, крепление пластины 1 при июбои ее толпц 1 не между полусилицдрами 4 и 5. Выбор ширины кольцевой проточки 6, во много раэ (не менее, чем в 120) превосходящей ппсрину шели, обусловлен необходимостью исключения пластической деформации втулки лри получении минимальнойп 1 ирины щели.При сжатии пластины 1 и втулки на одинаковую величину, вследствие различной длины деформируемых участков, материалы пластины 1 и втулки находятся в различных областях деформации. Длина пластины 1, в пределах которой осуществляется ее дефОрмация, при ширине щели 0,1-0,2 мм не превышает 0,2-0,4 мм соответственно. Кольцевая проточка 6 длиной 12-30 мм при этом также деформируется на величину 0,2-0,4 мм. Таким образом, материал пластины 1 в месте расположения щели нахоцится в пластической области, а материал втулки в упругой области деФормаций. Поэтому после снятия нагрузки Р втулка восстанавливает свои первоначальные размеры.Размещение пластины 1 в направляющих так, чтобы ее торцы, параллельные продольным сторонам поперечного паза 2, находились заподлицо с торцами направляюпдх, позволяет осуществлять их совместный обжим. Наличие концентраторов деформации в виде сквозных угловых проточек 6 и совместное обжатие пластины 1 и направляющих позволяет обжимать образцы из высокопрочных материалов практически любой длины. Направляющие могут быть выполнены4 из пластичного материала, например алюминия, предел текучести которого в два-три раза меньше предела текучести материала обжимаемой пластины 1. Кроме этого, сечение направляющих в месте расположения паза 2 (дефекта) на пластине 1 может быть уменьшено до минимальных размеров. Поэтому дополнительные усилия для обжатия направляющих по сравнению с усилиями для обжатия пластины незначительны.П р и м е р. Стандартный образец выполняют в виде прямоугольной пластинь 1 1 размерами 3 х 30 х 60 мм из50 5 15029 термоупрочняемой стали 40 Х. На широ - кой грани пластины 1 с размерами 30 х 60 мм в ее центральной части необходимо получить дефект глубиной 0,2 мм, шириной 0,03 мм и длиной 2 мм. Для этого н центральной части этой поверхности изготавливают поперечный паз 2 глубиной 0,2 мм, шириной 0,15 мм и длиной 2 мм. Паэ 2 изготавливают электроискровым методом. В качестве электрода используют латунную ленту толщиной О, 1 мм. На боковых гранях пластины 1 прорезают сквозные угловые проточки 3, располо женные на одной линии, проходящей через середину поперечного паза 2 параллельно его продольным сторонам. С учетом ширины паза 2 0,15 мм наибольшее расстояние ш между сторонами 20 каждого углового паза должно быть не менее 0,45 мм. Глубина угловых проточек Э составляет 2 мм., С учетом техйологических требований минимальный угол режущего инструмента, которым 125 прорезают углоные пазы, равен 30 Наибольшее расстояние между сторонами углоных проточек 3 при этом равно ш = 2,5 мм. Направляющие выполнены из сплава Д 1 ЬТ и изготовлены и виде полуцилиндров 4 и 5 высотой 60 мм. Собранные вместе направляющие образуют втулку, наибольший диаметр которой равен 60 мм. В средней части по длине втулки выполнена кольцевая проточка 6. Ширина этой проточки равна .15,00 мм, ее диаметр 10 мм. В каждом полуцилиндре 4 и 5 со стороны внутренней части втулки профрезерован продольный паз шириной 30 мм и глу 40 биной 1 мм. Пазы обоих полуцилиндров 4.и 5 расположень друг против друга. Для обжатия пластина 1 устанавлинается между полуцилиндрами 4 и 5 в их продольные павы так, чтобы торцы45 пластины 1 находились заподлицо,с торцами втулки. Полуцилиндры 4 и 5 соединяются между собой винтами и скрепляются так, чтобы составить с пластиной 1 одно целоеСобранНая в одно целое втулка с пластиной 1 устанавливается торцовой стороной на нижнюю траверсу обжимного устройстна (машины). Далее осуществляют совместное обжатие втулки с пластиной 1 на величину Ь = 0,45 мм.55 Величина деформации д 1 пластины 1 и втулки контролируется по показывающему прибору мапины универсальной для 98 6испытаний материалов на растяжениеи сжатие 1958-10-1, развивающей нагрузку на испытуемое изделие до 1 О тс,После деформаи на заданную неличину Д 1 = 0,45 мм снимают нагрузку,разбирают втулку и контролируют наметалломикроскопе ширину паза 2пластины 1,По предлагаемому способу осуществляется уменьшение ширины поперечных дефектов на образцах как малых,так и больших размеров, выполняемыхиз любых материалов различной плотности. Предлагаемый способ позволяетс помощью одних и тех же направляюих уменьшить ширину дефектов на образцах различной толщины.Формула изобр етенияСпособ изготовления стандартного образца с дефектом типа щели, заключающийся в том, что на основании заготовки образца в виде прямоугольной пластины в ее центральной части выполняют паэ, параллельньй меньшей . боковой грани пластины, размещают пластину между соединенными в одно целое направляющими и обжимают ее при помощи обжимного устройства в направлении, перпедикулярном пазу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счет изготовления также и крупногабаритных образцов из высокопрочных материалов, на боковых гранях пластины, перпендикулярных пазу, соосно с его продольной осью выполняют сквозные угловые проточки, пластину размещают в направляющих так, чтобы ее боковые грани, параллельные пазу, находились эаподлицо с торцами направляющих, а обжим пластины осуществляют совместно с обжимом направляющих, выполненных в виде цилиндрической втулки, состоящей иэ двух полуцилиндров, длина которых не превышает трех диаметров втулки, с продольным сквозным пазом на внутренней поверхности каждого полуцилиндра шириной, равной ширине пластины, и суммарной глубиной а., выбранной из условия О,ЭВ ( а ( 0,9 В, где В - толшина пластины, и с выполненной в средней части втулки кольцевой проточкой, отношение ширины 1 которой к наиббльшей толщине нтулки в средней части не превышает 3, ширина проточ