Способ изготовления стандартного образца с дефектом типа щели

Способ изготовления стандартного образца с дефектом типа щели

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и позволяет расширить область использования способа. На широкой грани заготовки образца в виде прямоугольной пластины в ее центральной части выполняют поперечный паз, равный по глубине дефекту и параллельный меньшей боковой грани пластины. Пластину размещают между скрепленными в одно целое направляющими, располагают их на основании обжимного устройства и обжимают образец усилием, направленным перпендикулярно поперечному пазу. Кроме того, на боковых гранях пластины выполняют угловые сквозные проточки и располагают их на одной линии, проходящей через середину и параллельно продольным сторонам поперечного паза. Пластину в направляющих размещают так, чтобы ее торцы, параллельные продольным сторонам паза, находились заподлицо с торцами направляющих. Обжим образца осуществляют вместе с обжимом направляющих. 4 ил.

втулки, с продольным ск« ознь«M пазом на внутренней поверхности каждого лолуцилиндра 4 и 5 шириной, раннс и ширине пластики«1, и суммарной глубиной й, выбранной и.« у<лонч«я О,ЗВ <

- (с« О, 9В, где  — то.-лцина пластины 1, и с выполненной «3 среднс««части втулки кольценс и проточкой 6, отношение ширины 1 которой к наибольшей толи«ине втулки в средней части не превышает 3, ип«рина 1 проточки составляет не менее 120 значений ширины b паза 2, а площадь S наимень— шего поперечного сечения втулки в средней части выбирают из условия

P- «Sq

S(О9

1 Я- 1

20 нагрузка обжимного устройства лри совместном обжатии пластины 1 и втулки, соответственно напряжения маTppH lsIB пла(Tl«HH 1 и Втулки > поперечное сечение пластины 1 в месте расположения паза 2, где P

Угловые ««роточки являются центраторами напряжений в месте расположения паза 2 (дефскта) при обжатии лла- 30 стины 1. Плошадь се«е««««я пластинь«1 между угловь«ми протачкль«и и сечения втулки диаметром «1 выбирается с учетом непревьп««е««««я ««аибольшего усилия P обжимного устройства. Выполнс ние ци- 35 линдрической I«Tvs«II» иэ двух полуцилиндров 4 и 5 обеслеч««вает надежное, без зазоров, «акре«««ение в ней пластины 1 ч т о ««Г о С х о д ««ь«о дл Я и с к л юч е н и я изгибания «е н г«рс цессе обжима. Полу- 40 цилиндры 4 и 5 являются направляюдими и определяют IIBIIpавления деформации пластины t при ее обжиме ° При длине втулки 1., равной д:п«не пластины 1, обеспечивается равномерное распреде- 45 ление нагрузки пс всей ее торцовой поверхност«« и поверхности пластины 1, что гарантирует ее дсформаци«в и деформац««ю втулки в месте расположения паза 2 «,дефекта). От««ошение между длиной вт":«ки !. и ее диаметром D не менее трех ««с..клю«ает ее изгиб и oFipcпечивает устойчи««ое положение HTóëêè с пластиноll 1 между траверсами обжимной маш««ьни при их обжатии. Выполнение в каждо«. Iloslylls«sl«I«slpe 4 и 5 ïð«дольногс лаза и;ириной Т, равной ширине плас. IIII« I > ««с обхо„ «имо для устойчивого крс л:I ««««3«с:«< мс жду лолуци3 1502998 нь«1 и не лревьииает грех диаметров линдрами 4 и 5. Суммарная глубина лазов ранна О, 3 или О, 9 толщины пластины 1, — соответственно минимальная или наибольшая их глубина, лри которой обеспечивается на«нежное, бе3 зазора, крепление пластины 1 при ««юбс и еp. Толщ««не между полу««или««драми 4 и 5 . .Выбор ширины кольцевой проточки 6, во много раэ

« .Не менее, чем в 120) превосходящей ип«рину шели, обусловлен необходимостью исключения пластической деформаllz«I, втулки лри получении минимальной п«ирины щели.

При сжатии пластины 1 и втулки на одинаковую величину, вследствие различной длины деформируемых участков, материалы пластины 1 и втулки находятся в различных областях деформации. Длина пластины 1, в пределах которой осуществляется ее дефОрмация, при ширине щели 0,1-0,2 мм не превышает 0,2 — 0,4 мм соответственно. Кольцевая проточка 6 длиной 12-30 мм при этом также деформируется на величину

0,2-0,4 мм. Таким образом, материал пластины 1 в месте расположения щели нахоцится в пластической области, а материал втулки в упругой области деформаций. Поэтому после снятия нагрузки P втулка восстанавливает свои первоначальные размеры.

Размещение пластины 1 в направляющих так, чтобы ее торцы, параллельные продольным сторонам поперечного паза 2, находились заподлицо с торцами направляющих, позволяет осуществлять их совместный обжим. Наличие концентраторов деформации в виде сквозных угловых проточек 6 и совместное обжатие пластины 1 и направляющих позволяет обжимать образцы из высокопрочных материалов практически любой длины. Направляющие могут быть выполнены из пластичного материала, например алюминия, предел текучести которого в два-три раза меньше предела текучести материала обжимаемой пластины

1. Кроме этого, сечение направляющих в месте расположения паза 2 (дефекта) на пластине « может быть уменьшено до минимальных размеров. Поэтому дополнительные усилия для обжатия направляющих по сравнению с усилиями для обжатия пластины незначительны. (Пример. Стандартный образец вьп«олняют в виде прямоугольной пластины 1 размерами 3 х 30 х 60 мм из

5 15029 термоупрочняемой стали 40Х. На широ— кой грани пластины 1 с размерами

30 х 60 мм в ее центральной части необходимо получить дефект глубиной

0,2 мм, шириной 0,03 мм и длиной

2 мм. Для этого в центральной части этой поверхности изготавливают поперечный паз 2 глубиной 0,2 мм, шириной 0,15 мм и длиной 2 мм. Паэ 2 изготавливают электроискровым методом. В качестве электрода используют латунную ленту толщиной О, 1 мм. На боковых гранях пластины 1 прорезают сквозные угловые проточки 3, располо- !5 женные на одной линии, проходящей через середину поперечного паза 2 параллельно pro продольным сторонам.

С учетом ширины паза 2 0,15 мм наибольшее расстояние m между сторонами 20 каждого углового паза должно быть не менее 0,45 мм. Глубина угловых проточек Э составляет 2 мм., С учетом техйологических требований минимальный угол режущего инструмента, которым 125 прорезают угловые пазы, равен 30

Наибольшее расстояние между сторонами угловых проточек 3 при этом равно

m = 2,5 мм. Направляющие выполнены из сплава Д1ЬТ и изготовлены в виде полуцилиндров 4 и 5 высотой 60 мм.

Собранные вместе направляющие образуют втулку, наибольший диаметр которой равен 60 мм. В средней части по длине втулки выполнена кольцевая проточка 6. Ширина этой проточки равна .15,00 мм, ее диаметр 10 мм. В каждом полуцилиндре 4 и 5 со стороны внутренней части втулки профрезерован продольный паз шириной 30 мм и глу40 биной 1 мм. Пазы обоих полуцилиндров

4. и 5 расположены друг против друга.

Для обжатия пластина 1 устанавливается между полуцилиндрами 4 и 5 в их продольные павы так, чтобы торцы

45 пластины 1 находились заподлицо,с торцами втулки. Полуцилиндры 4 и 5 соединяются между собой винтами и скрепляются так, чтобы составить с пластиной 1 одно целое °

СобранНая в одно целое втулка с пластиной 1 устанавливается торцовой стороной на нижнюю траверсу обжимного устройства (машины). Далее осуществляют совместное обжатие втулки с пластиной 1 на величину Al = 0,45 мм.

Величина деформации д 1 пластины 1 и втулки контролируется по показывающему прибору машинь1 универсальной для

98 6 испытаний материалов на растяжение и сжатие 1958-10-1, развивающей нагрузку на испытуемое изделие до 10 тс.

После деформации на заданную величину Д1 = 0,45 мм снимают нагрузку, разбирают втулку и контролируют на металломикроскопе ширину паза 2 пластины 1.

По предлагаемому способу осуществляется уменьшение ширины поперечных дефектс в на образцах как малых, так и больших размеров, выполняемых из любых материалов различной плотности. Предлагаемый способ позволяет с помощью одних и тех же направляющих- уменьшить ширину дефектов на образцах различной толщины.

Фо р мула и з о бр е т е ни я

Способ изготовления стандартного образца с дефектом типа щели, заключающийся в том, что на основании заготовки образца в виде прямоугольной пластины в ее центральной части выполняют паэ, параллельный меньшей . боковой грани пластины, размещают пластину между соединенными в одно целое направляющими и обжимают ее при помощи обжимного устройства в направлении, перпендикулярном пазу, отличающийся тем, что, с целью расширения области исполь зования за счет изготовления также и крупногабаритных образцов из высокопрочных материалов, на боковых гранях пластины, перпендикулярных пазу, соосно с его продольной осью выполняют сквозные угловые проточки, пластину размещают в направляющих так, чтобы ее боковые грани, параллельные пазу, находились эаподлицо с торцами направляющих, а обжим пластины осуществляют совместно с обжимом направляющих, выполненных в виде цилиндрической втулки, состоящей иэ двух полуцилиндров, длина которых не превышает трех диаметров втулки, с продольным сквозным пазом на внутренней поверхности каждого полуцилиндра шириной, равной ширине пластины, и суммарной глубиной а- выбранной из условия О,ЗВ (а С 0,9В, где  — толщина пластины, и с выполненной в средней части втулки кольцевой проточкой, отношение ширины 1 которой к наиббльшей толщине втулки в средней части не превышает 3, ширина проточ1502998 где P оо 6,—

1 в месте расположения паза.

1=(120-. 150)8

3 т

4ьг. Z б-Б

Составитель И.Рекунова

Техред М. Ходанич Корректор С.Черни

Редактор H.ÐîãóïH÷

Заказ 5079/54

Тираж 789

П одпи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 3035, Москва, iH- 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский ком инат "Патент", r.Óçòîðîä, ул. Гагарина, !01 ки составляет не менее 120 зна ений п ирины паза пластины, а площадь Б наименьшего поперечного сечения втулки в средней части выбиран т из ус5 ловия и<09-- — « - —, р Ь s

OQ

Э и

1Л нагрузка обжимного устройства при совместном обжатии пластины и втулки, соответственно напряжения материала пластины и втулки, поперечное сечение пластины