Способ ремонта деталей с трещинами

 

Изобретение касается ремонта, относится в частности, к способам, ремонта деталей с трещинами, и может найти применение в различ11ых отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение эффективности торможения трещины. С обеих сторон трещины в р айоне вершины и в зоне наибольшего раскрытия трещины выполняют сквозные отверстия. В эти отверстия устанавливают элементы крепления, а па них - рычаги. Рычаги связывают между собой стяжкой. При воздействии на деталь растягивающей нагрузки в месте наибольшего раскрытия берега трещины расходятся. В резу|1ьтате разворачиваются рычаги, в верщине трещины возшг- :кают сжимающие напряжения, .препятствующие росту трещины. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 P 6/00

ОПИСАНИЕ И30БРЕ ЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071?73/31-27 (22) 26 ° 05.86 (46) 07.12.88. Бюл.В 45 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.В.Колесов и К.N.Ãóìåðoâ (53) 621.797(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1136920, кл. В 23 P 6/00, l982. (54) СПОСОБ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ С ТРЕЩИНАИИ (57} Изобретение касается ремонта, относится в частности, к способам ремонта деталей с трещинами, и может найти применение в различных отраслях

„„SU„„ i 442354 Д 1 машиностроения. Цель изобретенияповышение эффективности торможения трещины. С обеих сторон трещины в районе вершины и в зоне наибольшего раскрытия трещины выполняют сквозные отверстия. В эти отверстия устанавливают элементы крепления, à па нихрычаги. Рычаги связывают между собой стяжкой. При воздействии на деталь растягивающей нагрузки в месте наи, большего раскрытия берега трещины расходятся. В результате разворачива ются рычаги, в вершине трещины воэниP .кают сжимающие напряжения, препятствующие росту трещины. 4 ил.

1442354

Изобретение относится к области ремонта, в частности к способам ремонта деталей с трещинами, и может найти применение в различных отраслях машиностроение.

Цель изобретения - повышение эффективности торможения трещины.

На фиг.l изображена схема остановки краевой трещины; на фиг.2 - оста новка центральной трещинъц на фиг.3 остановка трещины, вершина которой находится в недоступной. зоне (заштри хованная зона); на фиг.4 - кинематическая схема работы устройства для 15 осуществления способа, Устройство для остановки трещины содержит стяжку 1, две пластины 2 и 3.

Элементы 4 и 5 крепления, шарнирно соединяющие между собой пластины 2 20 и 3, работают как двуплечие рычаги.

Стяжку и рычаги изготавливают из материала более прочного, чем материал ремонтируемого изделия.

При обнаружении на изделии 6 де 2> фекта типа трещины 7 определяют разме-

I ры этого дефекта, его расположение.

После этого устройство с помощью эле i ментов 8" 11 крепления шарнирно прикрепляют к ремонтируемому изделию так,ЗО чтобы рычаги располагались симметрич-.. но относительно направления развития трещины, а вершина трещины находилась на той стороне от оси стяжки, что и оси элементов 8 и 9 крепления, соот-, 35 ветствующих коротким плечам рычагов.

Наибольший положительный эффект дос-. тигается, когда вершина трещины 0 и оси элементов 8 и 9 крепления находятся в одной плоскости. При этом сжи 10 мающие напряжения локализуются в вер шине трещины, препятствуя дальнейшему ее раскрытию. Необходимо, чтобы эле менты 10 и ll крепления были установлены возможно ближе к плоскости, соот-4 ветствующей наибольшему раскрытию трещины.

Степень локализации сжимающих напряжений в вершине трещины зависит от соотношения плеч а и b, диаметров элементов 8 и 9 крепления межосевого расстояния элементов 8 и 9 крепления.

Соотношение плеч а и Ь рычагов должно отвечать следующему а/Ь = i/1,2,...,i/7, а соотношение диаметров элементов крейления и межосевого расстояния должно быть 31 (d (2а, где 1 — диаметр элементов 8 и 9 крепления; d — - меж осевое расстояние элементов 8 и 9 крепления. В случае d > 2а локализации сжимающих деформаций недостаточно для закрытия трещины, если d < 31, повышается вероятность вырыва элементов 8 и 9 крепления при работе устройства.

Устройство можно устанавливать на изделие, находящееся под действием рабочей нагрузки. Если йеред установ кой устройства изделие разгрузить частично или полностью, то достигается больший положительный эффект.

Максимальная эффективность достигается в том случае, когда перед установ кой устройства на иэделие последнее нагружено силой, закрывающей трещину.

При воздействии на изделие растя гивающей нагрузки края трещины расхо дятся и тем самым увлекают за собой концы больших плеч рычагов С и С в противоположные стороны. Рычаги пово рачиваются относительно точек креп ления со стяжкой В и В, и приближают точки А и А, одна к другой„ создавая тем самым сжимающее усилие в вершине трещины, что препятствует ее росту.

Пример. Из стального листа толщиной 0,5 мм были изготовлены одинаковые образцы в виде полосок шириной 120 мм с односторонней краевой трещиной длиной 60 мм. Образцы испытывались на растяжение при комнатной температуре.

Эксперимент показал, что использо ванне предложеннОго способа повыша ет прочность образцов в 2 раза по сравнению со случаем, когда для оста-, новки трещины бьщ использован известный способ.

При устаЛостном испытании образцов скорость развития трещины V рассчитывают по формуле Пэриса,:

7 = C(dK)", где С, п — характеристики материала конструкции;

ЛК амплитуда изменения коэф фициента интенсивности напряжений за цикл нагружения.

Пусть применение предлагаемого способа приводит к повышению статистической прочности в m раз. Тогда приближенно можно считать, что вели чина d K снижается s m раз. Подставляя это новое значение dK в формулу Пэриз 1442354

4 са, получаем снижение скорости роста плоскости трещины в зоне вершины вытрещины V и повышение долговечности полняют сквозные цилиндрические отв ш " раз. Для большинства конструк- верстия и располагают в них элементы ционньи материалов и принимает зна- крепления, отличающийся

5 чения в диапазоне 4-12. Это означает, тем, что, с целью повышения эффективчто с применением предложенного спо- ности торможения трещины, дополнитель« соба срок службы конструкции с тре-. но выполняют сквозные цилиндрические щиновидным дефектом можно увеличить отверстия в зоне наибольшего pacKpbl» более чем в 2 = 16 раз по сравнению 1п тия трещины симметрично относительно с известным способом остановки тре- плоскости трещины, размещают в них

1 шины а элементы крепления, с помощью этих г элементов с каждой стороны трещины за

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я крепляют пластины, которые шарнирно свя.

Способ ремонта деталей с трещина- 15 зывают между собой стяжкой, которую ми, при котором в вершине трещины располагают от осей крепления на создают сжимающие напряжения, для че расстояние а и Ъ, соблюдая следующее го в детали симметрично относительно соотношение. а/Ь = 1/1,2,...„1/7.

7 !

2 !!

1442354

Составитель. Л. Назарова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор В.Данко

Тираж 922 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

°

Заказ 6343/14

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