Способ задержки роста усталостных трещин в деталях

 

ОП й(:АН Й

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДИ76ЛЬС7ВУ

Corers С4ввтскин

Соцнвпистичвсиин . республик (61} Дополнительное к авт. арвид-ну (22) ВалплЕно 28Л6ЛЬ (2Ц 2ЗЯОИН/25-27

vjo: е присоединением ааяакн №

3 ащд«рстаенвй неннтет

В«вата Инна«1р«а СОИ а« денни «зобу«теней

rr «тнритнй . (2З) Приоритет

I (43} Опублпнонано e 05ТЗЛ8. Вазллетень №

{45) Яата опубликовании описания И.02.78 (72} Авторы изобретения

В, Н. Беспалько и А. Е. Литвиненко (71) Заявитель (54} СПОСОБ ЗАДЕЩаа ЮСТА У

Сверле»не отверстий после упрочненяя резко снижает эффекх упрочняющей обработки за счет образования отрицательно влияющих прижегов, э«дирол, заусениц, а также образование отрицательна влияющих остаточных растягиваюших напряжений.

Известен такжс способ задержки роста устанос.. ных хрещин в деталях, заключающийся в сверле)пц ,"блокирующего" отверстия вблизи вершины скЬо". ной усталостиой трещины, последующем стаыческ< обжапш (вышхамловка) с образованием кольцевы канавок вокруг этого отверстия, в результате негр вокруг отверстия образуютса осхаточные напряжения сжатия за счет пластической деформации и пре пятствуют росту уст«постной tperrgrrrrr l2).

По известному способу нв ..нсчерпываютс» sce возможности максимального замедления развития н скорости роста усталостнъи qerrrrrrr, так как мат риал в зоне отверстия ке упрочняется. . Целью изобретения явл»ется повышение срока службы деталей за счет увеличения периода эаусрж ки зарождения н роста уст«постных трещин. ь(ель достигается тем, что после сверления "йж кнрувщего" отверстия у вершины трещииьх в локального упрочнеиия путем образования нескольк концентрических канавок пластическим деформио

Изобретение касается технологии машинострое-. ния, в частности технологии упрочияющей обрабох.! ки ae rurrrs пластическим деформирован»ем в холод-. ном состоянии, а именно к способам задержки раз. вития и росха уст«постных трещин s двтал»х.

Известен способ задержки роста усталосхиых трещин, заключающийся в том, что предварительно на пухи роста треивш перед ее верплшой осуществля. ют локальную пластическую деформацию вдавливанием шарика в направлении„: перпендикулярном (О плоскости листа. Глубше деформации составляет

0,09 — 0,15 холаошы листа. В результате этой операции на нути роста трещины вознйкает поле сжимавиеих остаточных напряжений, Которые задержи° вают рост rrperrrrrmr, затем засвсрливают отверстие 1ч у вершины трепвшы в зоне пластической деформации, н«пример, сверлом диаметром 1-2 мм (3}.

Однако по известному способу может а6р«аоваться несовпадение осн ел»рика с линней трещины, что вызывает отрицательное влияние на рост трещин.1О Раухрескиванне вершины трещины может продйхжиться с образованием нескольких лучей.Упрочнеиие пластическим деформнрованнем с: помощью шариков не аст равномерного упргчне. ниле И

СТАЛОСТИЫХ ТРЕЩИН В ДЕТАЛЯХ

596б38, 3 ванием с помощью обжимок на прессах или чекан-,, кой и отверстия деталей с одной стороны устанавлф вается болт с выступающими кольцевыми выступа°

attt на внутреннем торце, входящими в кольцевые канавки вокруг отверстия на детали, а с другой стороны — шайоу с аналогичными выстулам4, 1акжа входящими в кольцевые канавки вокруг от.: верстия на детали, а затем крепят гайкой с тариро-. ванным моментом затяжки.

Н» фиг.. изображена схема положени» 6oma и

16 шайбы после обжатия кольцевых канавок на детали с двух сторон и их соединение с деталью; иа фиг. 2 схема положении болта и иайбы после. обжатня кольцевых канавок с одной стороны в тонкостенных, деталях и нх соединепие с деталью; на фиг. Э вЂ” схема.положения болта н шайбы после обо жатия кольцевых канавок а противоположных по. верхностей двух неразьемных сопрягаемых деталей; на фиг, 4 - схема положения.болта и шайбы при

-,установке и обработка тонкостенных деталей с об ;фзовалием гофр для сцаш ения крепежных элементов1 на фиг. 5 — направление потока растягивающих на пряжений, возникающих пт прпложений нагрузки, " н их огибанне отвер. тия после юбжития кольцевых канавок; иа фиг. 6 — напра«леши н перераспредель-. ние растягивающих напряжений, возникающих oz нриложеиной нагрузки в болте, шайбе и гайке. . Способ состоит s следующем, Засверливают "бло кирующее" отверстие диаметром 6 мм: у вершины. сквозной тращииыЛа1.ем на прессе с помощью обжимок или пневмомолотком 0 помощью чекана н поддержки, имеющими кольцевые буртикн, форму. ют с тоцов концентрично отверстиям кольцевые углубления на расстояиии:от кромки отверстия, рав- .:

ЗЗ ном 1,5 Мм, глубиной О,Э мм и ил риной 1,8 мм местной пластической деформацией в холодном состоянии., В отверстие детали 1 с кольцевыми канавками. вокруг него с рдной стороны устанавливают болт 2.:4 с выступаюп,нми кольцевыми выступами. 3 на внут .: реннем торце, входящими в кольцевые канавки вокруг отверстия на детали, с другой, стороны уста нанлнвзют йа болт шайбу 4 с аналогичными высту45 вокруг отверстия на детали. 1Ь выстунающую резьбовую часть Долга 2 навиичивают. гайку.б и затяги. -.

«ают тарированиым моментом Мкр 42 кГсм .

Остановка роста усталостиых трещин в таКих деталях типа обш1вки в легкодеформируемых м». териалах может осуществляться посла сверлеиия отверстий в вершине трещины. путем установки и затяжки быпа с одновременным образованием кольцевых канавок в деформируемом материале кольцевыми выступами, расположенными на внутренних поверхностях головки болта и шайбы.

Посла постановки такого крепежа, когда кольцевые высту ы болта и шайбы находятся в кольцевых канавках вокруг отверстия, на детали созда ются дополнительные, поломпельно влияющие на усталостную долговечность, сжимающие иапряжения в этой зоне. В результате этого значительно, разгружаатси отверстие от потока растягивающих напряжений, образуемых прн циклических иагруэ. ках s процессе эксплуатации, которые частично omбают отверстйе, а частично передают через крепежный элемент (фиг. 6), который разгружает отпер. стие и является "мостиком" перераспределения растягивающих напряжений.

На деталях с толщиной свыше 2 5 мм кольца виа канавки выполняют с двух сторон, а m деталях с толщиной 1,$-2,5 мм кольцевые канавки выпод. ицот с одной стороны (co стороны головки болта)

На деталях неразъемиих соединений кольцевые ка. павки выполняют с противоположных поверхностей сопрягаемых деталей (фнг. 3) и, w деталях с толtttttttatt менее .1,$ мм кольцевые канавки выполняют путем выполнения кольцевых гофр (волн).

Для повышаниц сцепляемости болта и шайбы с поверхностями толстостенных деталей кольцевыа канавки вокруг отверстия в детали и буртнки болт и шайбы вйпояняют соответственно прямоутольной, трапециевидной или другой формы в нх поперечной сечении.

Глубина когьцавых канавок вокруг отверстий детали и высота буртиков па внутраииай торцевой сторона" болт» и шайбы должна быть 0,05-0.1 от .то ицнны полотна деталй, в эона которого образована усталостная трещина, н на расстоянии от кром, ки отверстий 0,2-0,3 от толщины полотна ншрина канавок 0,2 — 0,4 и с шагом 0,4--0,8 от толвппы полотна.

В тонкостенных деталях с толщиной полотен менее 2,5 мм кольцевыа буртнгч ма головке болта

L и шайбы формуют нм соответствеппыа кольцевые канавки, локально упрочняя,)lfx вокруг отверстий и образуя "замок" при эатяжкейзйки без предварительной формовки канавок, По предлагаемому способу значительна задерживается период зарождения усталостных трещин и их скорость роста, что обеспечивает заданный ðecypc и повышает срок службы элементов.

Формула иэобре таяня

1. Способ задержки роста усталостиых трещин s деталях заключающийся в сверлепии отверстии йрн вершине трещины с последующим образованием,деформацией крнцентрнчиых отверстию углублений, -: отличающийся, тем, что, c целью повыше. ння срока службы, деталей за счет увеличения пери ода задержки зарохщеиия и-роста усталостных трещин, в отверстия деталей устанавливают крепежные злементы, например болт. шайбу и гайку, и производят затяжку с тарированным моментом, при этом сопрягающиеся с деталямн поверхности головки

; 596638 Состаллтпль И. Проко нчев

Редактор 10, Челтокало» Твхрвд Э.цтлснк . Корректор Н . Ковалева

Закаэ ИИЦЗО . тирам 716 . Подписное

ННИИПИ 1ощ%врствеплого KQNRTOT® CosoY3 Министров СССР во делам нзобретепна и отиоытнм

113033, Москва, Ж-35, Рвтмсмая наб., л. 4/3 аа 111п1 "11ателт", г, уаоород, тл. Проектнвл. 4

5 болта н шайбы выполнены с выступамн, соответствующими углублениям на д анях.

2. Способ по и. 1, о т л н ч а ю щ н и с я тем, что, образование углублений на деталях производят одновременно с ватлаской крепежных элементов.

Источники информации, прииятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Ь 456003, 1сл. С 21 d 7j02, 1975.

Э

2. Патент США И 3110086, кл. 29-155, 1963.