Способ торможения роста усталостных трещин в листовом материале

 

Изобретение относится к техно- . логии восстановления работоспособности элементов конструкций деталей машин , в том числе элементов авиационных конструкций. С целью повышения эффективности торможения роста пре-- имущественно наклонных трещин на. обеих сторонах листового материала .1 выполняют дугообразные канавки 3 и 4 и продлевают канавку 3 меньшего радиуса 7 по касательной к ее дуге в направлении окончания Э канавки 4 большего радиуса 8. Центры 5 и 6 дуг канавок располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листа 1, а начало канавок сопрягают с вершиной усталостной трещины 2. У окончания канавок 9 и 10 выполняют отверстие 12, в которое устанавливают крепежный элемент, а при затяжке крепежа создают напряжения .сжатия перпендикулярно плоскости листа. Использование способа позволяет изменить направление роста трещины.и изменить схему действия сил, что приводит к увеличению долговечности работы конструкции . 2 ИЛ. (Л фиг. J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОШ4АЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (191 (1И

А1 (51)4 В 23 P 6/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4П73024/40-27 (22) 17.04.86 (46) 30.08.87. Бюл. Ф 32 (71) Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (72) А.А.Шанявский (53) 621.6.004.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1181844, кл. В 23 P 6/04, 1984. (54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ РОСТА УСТАЛОCTHbIX ТРЕЩИН В ЛИСТОВОМ МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к техно- логии восстановления работоспособности элементов конструкций деталей машин, в том числе элементов авиационных конструкций. С целью повышения эффективности торможения роста преимущественно наклонных трещин на. обеих сторонах листового материала .1 выполняют дугообразные канавки 3 и

4 и продлевают канавку 3 меньшего радиуса 7 по касательной к ее дуге в направлении окончания 9 канавки

4 большего радиуса 8. Центры 5 и 6 дуг канавок располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листа 1, а начало канавок сопрягают с вершиной усталостной трещины 2. У окончания канавок 9 и 10 выполняют отверстие 12, в которое устанавливают кре пежный элемент, а при затяжке крепежа создают напряжения .сжатия перпендикулярно плоскости листа. Исполь зование способа позволяет изменить направление роста трещины.и изменить схему действия сил, что приводит к увеличению долговечности .работы конструкции. 2.ил.

1 13

Изобретение относится к ремонту деталей и машин с усталостными трещинами и может бытЬ использовано для увеличения срока службы элементов конструкций авиационной техники.

Целью изобретения является повышение эффективности торможения преимущестенно наклонных усталостных трещин.

На фиг. 1 представлен листовой материал с наклонной усталостной трещиной до установки крепежа; на фиг. 2 зона при вершине трещины с выполненными канавками после установки крепежа.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример . На обеих сторонах листового материала (листа) 1 марки . Д16Т. в вершинах усталостной трещины

2 выполняют канавки 3 и 4 на дуге

90 в одном направлении глубиной 0,1 толщины листа 1, обеспечивая их взаимное пересечение в пространстве.

Центры 5 и 6 дуг канавок 3 и 4, выполненных с разными радиусами 7 и 8, располагают на перпендикуляре к линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листа 1.

Минимальный радиус 7 равен двойной толщине листа 1, а максимальный радиус 8 — трехкратной величине толщины листа 1.

Продлевают канавку 3 меньшего радиуса 7 по касательной к ее дуге в направлении к концу 9 канавки 4 большего .радиуса 8 у той же вершины трещины 2. Располагают окончание

10 образованной линейной канавки 11 на одинаковом расстоянии с концом 9 дугообразной канавки 4 большего радиуса 8 от линии пересечения плоскостью трещины 2 поверхности листо— вого материала 1. Выполняют сквозное отверстие 12 в зоне концов канавок

4 и 11, располагая ось 13 от отверстия 12 у каждой вершины трещины 2 на середине отрезка 14, соединяющего концы 9 и 10 дугообразной 4 и линейной 11 канавок. Проводят выглаживание поверхности отверстия и скругление его кромок. Осуществляют наклеп поверхности отверстия 12 и поверхности обеих сторон листового материала 1 вдоль канавок 3, 4 и 11. В каждое отверстие 12 у-станавливают крепежный элемент 15 и 16 с радиальным натягом, а при затяжке крепежногс

33523 2

5

l5

20 !

35 элемента 15 и 16 создают напряжения сжатия перпендикулярно плоскости листа.

Выполнение. канавок в одном направлении с обеих сторон листового материала у каждой вершины трещины позволяет снизить скорость на поперечный по отношению к фронту трещины сдвиг материала применительно к наклонной трещине. Осуществление пересечения канавок в пространстве поз- . воляет интенсифицировать контактное взаимодействие берегов усталостной трещины, что рассеивает энергию циклической нагрузки и снижает скорость роста трещины. Наклеп поверхности листа вдоль канавок исключает возможность отключения в развитии трещины от диктуемого ими направления.

Выполнение отверстия и установка в него крепежа с натягом позволяет увеличить торможение приближающейся к отверстию трещины. Кроме того, выглаживание и наклеп поверхности отверстия, как и скругление его кромок, исключают быстрое зарождение трещины от отверстия.

Использование предлагаемого способа позволяет изменить направление роста толщины трещины и изменить схему действия сил, что приводит к снижению скорости роста трещины и увеличивает долговечность работы листового материала с усталостной трещиной, а следовательно локализует зону, в пределах которой остается неизменным размер трещины. изобретения

Формула

Способ торможения роста усталостных трещин в листовом материале, заключающийся в том, что на обеих сторонах листового материала выполняют канавки, из которых каждая сопряжена с одной из вершин трещины и противоположна по направлению канавке, сопряженной с той же вершиной на другой стороне,писта, затем концы канавок, относящихся к одной вершине, соединяют сквозным отверстием, при этом кажду канавку выполняют на дуге 90 с глубиной 0,1-0,2 толщины листа, концы канавок, относящихся к одной вершине, соединяют сквозным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности торможения преимущественно наклонных трещин, канавки у кажпой з 1333523

4. вершины выполняют с обеих сторон лис- конец с большим радиусом, нормальной та в одном направлении, центр дуг к плоскости листового материала, оси каждой .канавки располагают на пер- сквозного отверстия располагают на пендикуляре к линии пересечения середине отрезка, соединяющего конплоскостью трещины поверхности листа, цы канавок, проводят выглаживание

5 при этом радиусы канавок с одной поверхности отверстия и скругление стороны листа выполняют величиной его кромок, осуществляют наклеп поне менее двойной толщины листового верхности отверстия и поверхности о материала, радиусы канавок с другой 1О обеих сторон листового материала вдоль стороны — не более четырехкратной канавок и устанавливают в каждое оттолщины листового материала, прод- верстие крепежный элемент с радиальлевают канавку меньшего радиуса по ка- ным натягом, а при затяжке крепежносательной к ее дуге и располагают ее го элемента создают напряжения сжатия конец в плоскости, проходящей через перпендикулярно плоскости листа.

f6

Фиг. 2

Составитель 3.Хаустова

Редактор А.Лежнина Техред 1.Ходанич Корректор С.Черни т

Заказ 3909/14 Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4