Способ определения остаточных напряжений в объекте и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напряжений в машинах и конструкциях. Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечения исследования крупногабаритных объектов. Устанавливают на поверхности объекта фоторегистратор . Освещают объект когерентным излучением и записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта. На часть поверхности наносят покрытие в виде клейкой ленты. На поверхности, включающей свободный от покрытия участок, герметично закрепляют емкость отверстием к поверхности и с помощью клейкой ленты осуществляют ее герметизацию по контуру отверстия, а затем травление объекта. Производят разгерметизацию и удаление емкости . Удаляют и клейкую ленту с поверхности объекта. Вновь записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта и по полученной интерферограмме с помощью расчетных соотношений определяют остаточные напряжения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы. 3 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (s))s G 01 В 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791971/28 (22) 14.02.90 (46) 30.10.92. Бюл. N. 40 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В.П.Костюченко. В.А,Николаев, Т.А.Городнюк и Н.Ф.Городнюк (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 1568669, кл. G 01 В 11/16, 1989.

Авторское свидетельство СССР . N 1345766, кл, G 01 В 11/1.6, 1987, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЪ|Х НАПРЯЖЕНИЙ B ОБЪЕКТЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напряжений в машинах и конструкциях. Целью изобретения является расширение класса исследуемых обьектов за счет обеспечения исследования

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении остаточных напряжений в машинах и конструкциях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ определения остаточных напряжений в объекте, заключающийся в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта, наносят на часть этой поверхности. покрытие в виде клейкой ленты, производят травление объекта в месте отсутствия покрытия, удаляют клейкую ленту, cHoaa saписывают на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по. Ж 1772616 А1 крупногабаритных объектов. Устанавливают на поверхности объекта фоторегистратор. Освещают объект когерентным излучением и записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта. На часть поверхности наносят покрытие в виде клейкой ленты. На поверхности, включающей свободный от покрытия участок, герметично закрепляют емкость отверстием к поверхности и с помощью клейкой ленты осуществляют ее герметизацию по контуру отверстия, а затем травление объекта. Производят разгерметизацию и удаление емкости. Удаляют и клейкую ленту с поверхности объекта. Вновь записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта и по полученной интерферограмме с по- 3 мощью расчетных соотношений определяют остаточные напряжения. 2 с. и

3 з,п. ф-лы, 3 ил. полученной интерферограмме определяют остаточные напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство для определения остаточных напряжений. содержащее лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием, предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами.

Недостатками известных способа и устройства является ограниченность класса исследуемых объектов. Способ и устройство не позволяют определять остаточные на-. пряжения в крупногабаритных объектах.

Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет

1772616

40

50

55 обеспечения исследования крупногабаритных объектов, Это достигается тем, что в способе определения остаточных напряжений в объекте, заключающемся в том. что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности обьекта, наносят на часть этой поверхности покрытие в виде клейкой ленты, производят травление обьекта в месте отсутствия покрытия, удаляют клейкую ленту, снова записыва|от на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по полученной интерферограмме определяют остаточные напряжения, согласно изобретению для записи голограмм фоторегистратор скрепляют с контролируемым объектом. покрытие на объект наносят с образованием свободного от покрытия участка с замкнутым контуром. травление объекта осуществляют с помощью емкости с отверстием. герметично закрепленной отверстием на поверхности объекта с покрытием, включающий свободный от покрытия участок, при этом размеры отверстия не превышают соответствующих размеров проекции фоторегистратора на поверхность объекта. герметизацию емкости на поверхности объекта осуществляют клейкой лентой по контуру отверстия емкости, В устройстве для реализации этого способа, содержащем лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием, предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами, согласно изобретению, оно снабжено предназначенным для размещения электролита резервуаром с крышкой и сливным отверстием, гибкой трубкой для соединения резервуара с емкостью, средствами герметизации в виде клейкой ленты и средствами крепления емкости, емкость выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости, предусмотренное в емкости отверстие выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками и перпендикулярной к стенке, расположенной ме>кду стойками, а в стойках со стороны отверстия емкости выполнены выемки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты, средства крепления емкости выполнены в виде магнитов в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек так, что поверхности магнитов. предназначенные для контакта с объектом, и торец отверстия емкости расположены в одной плоскости, На фиг.1 схематично изображено описываемое устройство для реализации способа определения остаточных напря>кений в объекте, на фиг.2 и 3- элементы устройства, используемые для травления объекта.

Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, фоторегистратор 3, емкость 4 с отверстием 5,- предназначенную для размещения электролита, источник 6 электрического тока с электродами 7, резервуар 8 с крышкой 9 и сливным отверстием 10, предназначенный для размещения электролита, гибкую трубку 11 для соединения резервуара 8 с упомянутой емкостью 4, средства герметизации в виде клейкой ленты и средства крепления. емкости 4, Емкость 4 выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками 12 трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости 4. Предусмотренное в емкости 4 отверстие 5 выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стояками 12 и перпендикулярной к стенке, расположенной между стойками 12, ири этом в стойках 12 со стороны отверстия 5 емкости 4 выполнены выемки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты, а средства крепления емкости 4 выполнены в виде магнитов 13 в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек 12.

Описываемый способ реализуется с помощью описываемого. устройства следующим образом.

В выбранном месте на поверхности объекта устанавливают фоторегистратор 3 для записи голограмм по схеме Денисюка. В качестве такого фоторегистратора 3 могут, например. быть использованы фотопластинки типа ПЭ-2 или ЛОИ, Излучение лазера 1 расширяют коллиматором 2, оно проходит фоторегистратор 3 и попадает на объект. Часть излучения отражается от обьекта и возвращается на фоторегистратор 3, где интерферирует с излучением. проходящим в направлении объекта. Таким образом освещают обьект когерентным излучением и записывают на фоторегистраторе 3 голо"грамму поверхности объекта. Затем на часть поверхности наносят покрытие в виде клей-. кой ленты. При этом часть поверхности, оставшаяся без покрытия. образует участок с замкнутым контуром. На поверхности. включающей свободный от покрытия участок. герметично закрепляют емкость 4 отверстием 5 к поверхности, Герметизацию емкости 4 осуществляют клейкой лентой по

1772616 контуру отверстия 5. Габаритные размеры емкости 4 не превышают соответствующие размеры объема, образуемого фоторегистрэтором 3 и его проекцией на поверхность объекта. Емкость 4 выступает над поверхностью объекта нэ высоту не более половины длины когерентности лазера 1.

Устанавливают резервуар 8 с крышкой

9 и сливным отверстием 10, соединенный гибкой трубкой 11 с емкостью 4, ниже емкости 4 и заполняют его электролитом. Затем перемещают резервуар 8 выше емкости 4 и оставляют вэтом положении. Электролит по трубке 11 перетекает из резервуара 8 в емкость 4. Осуществляют травление объекта.

При травлении катод(на чертеже не обозначен) источник тока размещен в емкости 4, а анод (также не обозначен) закреплен на поверхности объекта. После травления в месте отсутствия покрытия образуется отверстие, например, прямоугольной формы. Резервуар 8 вновь устанавливают ниже емкости 4.

Электролит перетекает из емкости 4 обратно в резервуар 8. Производят разгерметизацию и удаление емкости 4. Клейкую ленту с поверхности объекта также удаляют. Вновь записывают на фоторегистраторе 3 голограмму поверхности и по полученной интерферограмме с помощью расчетных соотношений определяют остаточные наи ряжения.

Емкость 4 может быть выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками 12 трэпецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости 4. Предусмотренное в емкости 4 отверстие 5 выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками 12 и перпендикулярной к стенке, расположенной между стойками 12. В стойках 12 на больших основаниях трапеций со стороны отверстия 5 емкости 4 выполнены выемки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты. Наличие этих выемок позволяет произвести герметизацию емкости 4 по контуру отверстия 5. Трапецеидальная форма стоек 12 позволяет обеспечить условия крепления и герметизации емкости 4 на подставке, имеющей наклон в сторону объекта. При расположении емкости 4 со стойками 12 на наклонной подставке имеется составляющая силы тяжести, прижимающая емкость 4 с отверстием 5 к объекту.

Средства крепления емкости 4 могут быть выполнены в виде магнитов 13 в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек 12, Это позволяет крепить емкость 4 непосредственно на объекте.

55 кости отверстие выполнено со стороны стенки, примыкающей к стенкам со стойками и перпендикулярной к стенке, рэсположенной между стойками, а в стойках со стороны отверстия емкости выполнены вы5

Формула изобретения

1. Способ определения остаточных напряжений в объекте, заключающийся в том, что освещают объект когерентным излучением, записывают на фоторегистраторе голограмму поверхности объекта, наносят на часть этой поверхности покрытие в виде клейкой ленты, производят травление объ екта в месте отсутствия покрытия, удаляют клейкую ленту, снова записывают на том же фоторегистраторе голограмму упомянутой поверхности и по полученной интерферограмме определяют остаточные напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов путем обеспечения исследования крупногабаритных объектов, для записи голограмм фоторегистратор скрепляют с контролируемым объектом, покрытие на объект наносят с образованием свободного от покрытия участка с замкнутым контуром, травление объекта осуществляют с помощь|о емкости с отверстием, герметично закрепленной отверстием на поверхности обьекта с покрытием, включающей свободный от покрытия участок, при этом размеры отверстия не превышают соответствующих размеров проекции фоторегистратора на поверхность объекта, 2. Способ по и 1, отличающийся тем, что герметизацию емкости на поверхности объекта осуществляют клейкой лентой по контуру отверстия емкости.

3. Устройство для определения остаточных напряжений в объекте, содержащее лазер с коллиматором, фоторегистратор, емкость с отверстием, предназначенную для размещения электролита, и источник электрического тока с электродами, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов путем обеспечения исследования крупногабаритных объектов, оно снабжено предназначенным для размещения электролита резервуаром с крышкой и сливным отверстием, гибкой трубкой для соединения резервуара с емкостью, средствами герметизации в виде клейкой ленты и средствами крепления емкости.

4. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что емкость выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя стойками трапецеидальной формы, размещенными на торцах двух параллельных стенок емкости, предусмотренное в ем1772616 емки глубиной, составляющей половину ширины клейкой ленты.

5. Устройство по ппЗ и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что средства крепления емкости выполнены в виде магнитов в форме трапецеидальной призмы и размещены на свободных торцах стоек так, что поверхности магнитов, предназначенные для контакта с объектом, и торец отверстия емкости

6 расположены в одной плоскости.

1772616

Составитель В. Костюченко

Техред М.Моргентал . Корректор M. Максимишинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умсгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3837 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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