Способ измерения напряжений в соединениях деталей

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В СОЕДИНЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ, заключающийся в том, что на детали соединения устанавливают тенэочувствительные элементы и измеряют их исходные параметры , характеризукнцие деформацию о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , после измерения исходных параметров нагревают одну из соединенных деталей посредством воздействия на нее калиброванным импульсом энергии , измеряют параметры тензочувствительных элементов, характеризующие деформацию, и по их разности с исходными значениями судят о напряжениях в соединении. (Л О S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (1!.) (st)! G 01 L 1/22, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йф„ ф g(! Р Д (21) 3701209/24 10 (22) 15.02.84 (46) 30.07.85. Бюл. N- 28 (72) Ю.Н.Кузуб и Б.М.Арпентьев (53) 531.78 1(088.8) (56) 1. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов.. M.

"Машиностроение", 1969, с. 254-255 °

2. Гречищев Е.С., Ильяшенко А.А.

Соединения с натягом. M. "Машиностроение", 1981, с. 59 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЛЦНИЙ

В СОЕДИНЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ, заключающийся в том, что на детали соединения устанавливают тензочувствительные элементы и измеряют их исходные параметры, характеризующие деформацию, о тл и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, после измерения исходных параметров нагревают одну из соединенных деталей посредством воздействия на нее калиброванным импульсом энергии, измеряют параметры тензочувствительных элементов, характеризующие деформацию, и по их разности с исходными значениями судят о напряжениях в соединении.

1169944

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения напряжений в соединениях деталей с натягом или в соединениях, осуществленных способом накрутки.

Известен способ измерения упругих напряжений в соединениях деталей, заключающийся в том, что при сборке соединения методом запрессовки запи10 сывают временную диаграмму усилия запрессовки, по которой судят об упругих напряжениях, действующих в соединениях деталей (1) .

Недостатком этого способа является низкая точность измерения напряжений, связанная с тем, что диаграмма запрессовки отражает влияние не только внутренних напряжений, но на ее вид влияют другие факторы, такие как геометрические и функционные характеристики сопрягаемых поверхностей, скорость запрессовки, вид смазки и

TiP

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения напряжений в соедине" ниях с применением тензометрических розеток, датчики которых ориентированы по направлениям действия напряже-. ний. Этот способ, осуществляют посред-ЗО ством наклейки тенэометрических датчиков на детали соединения до сборки, а сами напряжения, возникающие в процессе сборки соединения, определяют расчетным путем, используя уравнения 35

Гука для плоского напряженного состо. яния )2J .

Однако известный способ применим только для заранее подготовленных к сборке соединений. Для соединений, 40 находящихся в эксплуатации, известный способ измерения напряжений неприемлем из-за его трудоемкости.

Кроме того, точность измерения известного способа недостаточна, так 45 как трудно обеспечить в процессе раз. борки и повторной сборки исходное,. беэ смещения, взаимное положение деталей соединения.

Цель изобретения — расширение фун- 50 кциональных возможностей путем повышения производительности и точности при измерении напряжений в соединенных деталях.

Поставленная цель достигается 55 тем, что согласно способу измерения напряжений в соединениях деталей, заключающемуся в том, что на детали соединения устанавливают тензочувствительные элементы и измеряют их исходные параметры, характеризующие деформацию, после измерения исходных параметров нагревают одну иэ соединенных деталей посредством воздействия на нее калиброванным импульсом энергии, измеряют параметры тенэочувствительных элементов, характериэующие деформацию, и по разности их с исходными значениями судят о напряжениях в соединении.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа измерения напряжений в соединениях деталей с натягом; на фиг.2 — пример записи импульса тока амплитудой U» длительностью Т,, воэ. действующего на соединение через индуктор соленоидного типа, на фиг.З— характер изменения сопротивления (от

Ri до Ro) тензочувствительного элемента после воздействия на втулку со. единения калиброванного импульса энергии в течение времени Т, на фиг.4 — график изменения величины сопротивления тензочувствительного элемента AR для калиброванного теплового воздействия на деталь соединения при различной величине напряжений,. действующих в соединениях.

Величина напряжений, действующих в соединениях, определяется значением натяга о для каждого из контролируемых соединений.

Способ измерения напряжений в соединениях деталей осуществляют с помо. щью устройства (фиг. 1), которое содержит индуктор 1 соленоидного типа с подключенными к нему генератором

2 калиброванных импульсов тока, работой которого управляет реле времени 3.

Деформацию тензочувствительных элементов 4, установленных на соединении деталей 5 и 6, измеряют по их параметрам с помощью тензометрической станции 7 и записывают результаты при помощи светолучевого осциллографа 8.

Способ измерения упругих напряжений в соединениях деталей осуществляется следующим образом.

Э

Соединение из деталей 5 и 6 с предварительно установленными на нем тензочувствительными элементами 4 помещают в индуктор 1 и с помощью тензометрической станции 7 и светолу.

I чевого осциллографа 8 измеряют и эаз 1369944 4 писывают исходные параметры тензочув 8 поступает импульс "Метка" (поэ I ствительных элементов, характеризую- н ф 3), на фиг. ), отмечающий на записанной щие их деформацию (например К на фиг.3) . р, „„осциллограмме изменение параметров тензочувствительных элементов в моЗатем соединение деталей (вт лк

6) у у 5 мент окончания теплового воздействия нагревают, подавая на индуктор 1 на соединение. импульсы тока длительностью Т и ампI П о осциллограмме, примерный вид литудой U йо ма р которых приведена которой приве ек н ф .3 на фи 2. едек на фиг. 3, определя—

I ° ° ю т разность параметров, характеризуюДлительность калиброванного теп- tp щих ф их деформацию тензочувствительных лового воздействия на соединение за- элемен ментов до и после нагрева соеди— дается с помощью реле-задатчика вре- нения. мени 3, управляющего генератором калиброванных импульсов тока 2. Пара-, II о значению величины д R используя метры тенэочувствительных элементов 35 ранее постр е построенную графическую зависихарактеризующие их деформацию измеУ масть изменения b,К от изменения натяняются после воздействия на соедине- га в соединениях о, при одинаковом ние (втулку) калиброванного тепловогс тепловом к л б и о ом кали рованном воздействии на импульса, так как внутреннее отверс- соединение (фиг.ч оценивают величитие втулки 6 после нагрева кратковре- gp ну напряжений в соединении деталей. менно увеличивается из-эа теплового рименение предлагаемого способа расширения материала втулки и вал дает воэможность оценивать состояние испытывает меньшее сжимающее усилие. соединений, которые находятся в эксОтносительное изменение величины на- плуатации (соединения вал-шестерня пряжений после импульсного калибро- 25 редукторов, колесные пары транспорт— ванного нагрева меньше для соединения ных устройств), исключая трудоемкие с большими внутренними напряжениями процессы разборки и сборки соединепо сравнению с соединениями с малыми нии с замером их посадочных поверхвнутренними напряжениями. ностей, повышает в 3 — 4 раза произвоТаким образом, чем большая величидительность при измерениях напряже— на напряжений действует в соединении нии в соединениях, находящихся в экстем меньшие изменения параметров тен- плуатации, а также повышает точность зочувствительных элементов наблюдают- на 15 †2. При измерениях так как ся после воздействия на соединение исключается возможность изменения накалиброванного теплового импульса.

° пряженнОГО сОстояния соединения

После окончания теплового воз ейд "- вследствие смещения сопрягаемых сборствия на соединени с еле-з р адатчика кои поверхностей во время разборки времени 3 на светолучевой ос иллог аф ц р ф и повторнои сборки деталей соединения. и

1169944 рц 0 01 03 ОФ РХ 06 8 //

Составитель В.Годзиковский

Редактор Т.Колб Техред Т.Фанта Корректор Е.Сирохман

Заказ 4668/20 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4