Способ предотвращения роста трещин в деталях

 

Изобретение относится к области ремонта и восстановления тонколистовых элементов конструкций из различных материалов, содержащих трещинообразные дефекты в недоступных для проведения работ местах конфигурации. Цель изобретения - увеличение срока службы конструкции и сокращение времени на ремонт. Цель достигается тем, что на временно разгруженный элемент конструкции в ближайшем к дефекту месту у каждой вершины дефекта устанавливают накладки в зонах детали, ограниченных сектором (-80) - (-1-80) от линии распространения дефекта с началом в его вершинах. Повьш1ение статической прочности элемента более чем на 30% проявляется при размерах накладки , в 3-4 раза больших расстояния от накладки до дефекта, 2 ил., 2 табл. (Л со 4 Ю Ots СП СП ГЧ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 Р 6 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1222477 (2I) 4011329/25-27 (22) 02.12.85 (46) 07.10.87. Бюл. № 37 (71) Челябинский политехнический ин ститут им. Ленинского комсомола (72) К.M.Гумеров, Н.Л.Зайцев и В.А.Гиндин (53) 621.6.004.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1222477, кл. В 23 Р 6/04, 1984. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЦ1ЕНИЯ РОСТА ТРЕЦ1ИН В ДЕТАЛЯХ (57) Изобретение относится к области ремонта и восстановления тонколистовых элементов конструкций из различ„„SU„„1342655 А 2 ных материалов, содержащих трещинообраэные дефекты в недоступных для проведения работ местах конфигурации.

Цель изобретения — увеличение срока службы конструкции и сокращение времени на ремонт. Цель достигается тем, что на временно разгруженный элемент конструкции в ближайшем к дефекту месту у каждой вершины дефекта устанавливают накладки в зонах детали, ограниченных сектором (-80) — (+80) от линии распространения дефекта с началом в его вершинах. Повышение статической прочности элемента более чем на 30Х проявляется при размерах накладки, в 3-4 раза больших расстояния от накладки до дефекта. 2 ил., 2 табл.

1342655

Изобретение относи ся к области ремон га и восстановления тонколистовых де талей, элементов конструкций из различных материалов, содержащих

5 дефекты трещинообразного типа, и является усовершенствованием способа по авт. св. Ф 1222417.

Цель изобретения — увеличение срока службы тонколистовых элементов кон-!О струкций с дефектом, расположенным внутри недоступной зоны произвольной конфигурации, и соь.ращение времени ремонта конструкций, содержащих про-тяженные трещинообразные дефекты. ",5

На фиг. представлена схема осуществления способа с расположением накладок с одной стороны трещины; на фиг.2 — то же, с расположением накладок с двух гторон.

Способ осуществляют следующим образом..

Временно разгружают конструкцию или элемент конструкции l, содержащий трещинообразный дефект 2. В ближай- 25 шем доступном месте каждой вершины устанавливают сваркой, пайкой, наплавкой, напылением и т.II. накладку 3 из материала конструкции или более прочного внутри сектора (-80) (+80) от линии распространения трещины с началом на вершине дефекта 4.

1!о ле установки накладки элемент конструкции вновь эксплуатируется внешней нагрузкой, не превышающей нагрузку, действовавшую на элемент конструкции с дефектом до установки накладки.

Увеличение срока службы и повышение статической прочности элемента конструкции с дефектом достигается за 4п счет снижения концечтрации напряжений в вершине дефекта ьследствие перераспределения напряжений в теле конструкции после установки накладки. Сектор выбран, исходя из условия снижения 45 концентрации напряжений с использованием расшифровки поля напряжен;.и. При установке накладки, выходящей за пределы сектора (-80) — (80), эффгктивность способа может снизиться. 50

Указанный положительный эффект возрастет с увеличением размеров накладки, уменьшением расстояния от наклацки до дефекта, увеличением числа устанавливаемых накладок и прочности материала накладок. Оптимальное соотношение длины накладки (размер накладки перпендикулярно к линии рас— пространения трещин) к ширине находится в диапазоне 3-10, хотя и при других формах накладки будет наблюдаться положительный эффект. Толщина накладки с "„, должна составлять 0,52,0 толщины ремонтируемого элемента

0, .

При с „ < 0,5 < эффект незначителен, при e" ) 2/, возможно разрушение конструкции возле краев самой накладки.

Способ повышения работоспособности конструкции с дефектами проверен экспериментально на образцах из ор. анического стекла и с помощью расчетов на 3BM методом конечных элементов.

В табл. 1 приведены расчетнь.е значения статической прочности Р элемента конструкции с двумя накладками, укрепленными вблизи каждой вершины дефекта. P — pa рулающее усилие образца без накладок;

Т а б л и ц à i т T

Расчет a!d Ь/4 1 с/4 1 Р1Р, с

1 1 2

l,О5

6 10 2

8 9 2

l, 19

1,53

П р и м е ч а н и е: и — ширин» кладки, Ь вЂ” длина накладки, d — р,<сстсяние от накладки до оси распрос.тр,-:— нения трещины, с — 1/2 расстояния между накладками.

Предлагаемый способ более эффек-ивен .,чем известный, при существенно меньших размерах накладок. Например, при расчете 3 (табл.l) применение одной сплошной накладки, охватывающей две малые, снижае статическую прочность примерно на 20%.

В табл.2 приведены результаты экспериментального испытания обр; зцоя из органического стекла, у :.оторых толщина образцов и накладок 4 мм, П поперечное сечение образцов 240 мм, длина дефекта 12 мм, радиус округл",ния в вершине дефекта 0,5 мм, раг ..ояние от накладки до дефекта 12 мм, Условное обозначение размеров гоответствует фиг.2, Накладки приклеены с помощью хлористого метилена..Раз. е" ры накладок в известном спо,гбе 50х х45 мм, в предлагаемом — 18х .. мм.! 34?655

Таблица 2

Экспе— риме нт без по язв по предллнаклад- вестногаемому сцо-. собу му способу ки

4920

1 4400 4830

2 4220 4380

3 3840 4520

5120

4/40

Прочность образцов с дефектом, H

Среднее 4153 4576 4927

Как видно из табл.! и 2, технически ощутимый положительный эффект (повышение статической прочности более, чем на 307) проявляется при размерах н<н. .лдки, I . - -i рл 3,s Го«ькп х рл«тоя— ния от нак.:л,,к

Способ мож <о испол< . < вать при ров монте конструкций с протяженными дефектами, расположенными вHóтрI Kре< тообразной или любой другой формы труднодоступных зон.

Ф о р м у л а и ", î б р е т е и и я

Способ предотвращения р< ста трещин в деталях по лвт. св. 122247 7, о тли чающий с ятем,что, целью увеличения срокл службы т опколис говых элементов конструкций <. де< фе к < ом, расположе ннь<м внутри нед<-с гупной зоны произвольной конфигурации, и сокращения времсни нл рсмснт конструкций, содержащих протяженные треш.нообразные дефекты, накллдку устанавливаютт в зонах де тлли, oI ржтчен— ных сектором (-80) — (+80) от линии распространения дефек гл с н. чалом в его вершинах.

1342655

Составитель Л. Назар ва

Техред М.Ходанич Корректор И. Муска

Редактор А.Ворович

Закаэ 4553/11

Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое прецприятие, г. Ужгороц, ул. Проекте: я, 4