Способ исследования усталостной прочности образцов и изделий из ферромагнитных материалов

Способ исследования усталостной прочности образцов и изделий из ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И А

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (» 634172

Союз Советских

С04иалисти4еских

Республик (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.07.77 (2l) 2506193 2528 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень Ир 43 (4б) Дата опубликования описания 25.11.78

Я (51) M. Кл.

Cj 01 Й 3/32

Гооударотееннвй комитет

Совете Мнннетрее СССР но денем нзеоретеннй н еткритнй (53) УДК 620.1 79. . 1:620.1 78. .322.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Духовный, A. И. Сулейманов и С. Q. Трифонов

Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (73) Заявитель

{54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ

И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Иэобретенке относится к исследованиям прочностных свойств материалов, а именно к способам определения усталостной прочности методом вихревых токов, и может найти применение для определения технического состояния деталей, подвергающихся циклической, в том числе и анакопеременной иагибной нагрузке.

Известен способ определения усталостной прочности, по которому производятся испытания вращающихся обраацов под действием приложенной нагруэки, а усталостная прочность определяется числом циклов, которое выдерживают обраваш до раврушеваа (1).

Недостаток такого способа ааключает ся в необходимости иэготовления партии образцов, каждый иэ которых доводится до раарушения.

Наиболее близким по технической cymности к ивобретенню является способ исследования усталостной прочности обраацов и наделяй as ферромагнктных материалов, по которому иамеряют ЭДС вих2 ревых токов, возбуждаемых переменным электромагнитным полем во врашаюшемся исследуемом образце или иэделии при его циклическом иэгибном нагруженкк, я по ЭДС определяют число циклов до

5 раэрушения. Для этого строят кривую аависимостк ЭДС вихревых токов от числа циклов нагруженкя на начальном этапе испытания, по которой определяют тангенс угла наклона кривой, к по гра10 дуировочному графику эавискмостя числа с циклов нагружения образца до раэрушения от тангенса наклона кривой определяют число циклов до раарушения обрааца 2

Недостатками такого способа являются низкая точность определения усталост ной прочности вследствие того, что углы наклона кривых достаточно блиаки друг к другу даже при эначительно отличаюшихся числах циклов до разрушения, а также большая трудоемкость способа, так как нужно построить полностью начальный участок кривой эависимости ЭДС

634172 вихревых токов от числа циклов нагру» жени я.

Белью изобретения является повышение точности и сокращение времени исследования. У

Это достигается благодаря тому, что сначала измеряют среднее значение ЭДС вихревых токов при вращении образца со скоростью, позволяющей определить максимальное и минимальное значения ЭДС, 36 а затем измеряют ЭДС вихревых токов в момент выхода на рабочую скорость, и находят разность измеренных ЭДС, по которой определяют число циклов до разрушенияя. 3$

На чертеже изображены кривые зависимости ЭДС вихревых токов от числа циклов нагружения при различном числе циклов до разрушения образцов.

В испытуемом образце или изделии из 20 ферромагнитного материала переменным электромагнитным полем (например, полем охватывающего образец или иэделие токовихревого датчика) создаются вихревые токи, отклики которых улавливаются И индикаторной обмоткой датчика и электроиэмерительным прибором, включенным в цепь этой обмотки.

Образец вместе с датчиком помещает ся в испытательную машину, обеспечиваю- Е щую создание в образце иэгибных напряжений и одновременное вращение с постоаннОЙ скорОстью, Qo начала вращения и при отсутствии нагрузки производят измерение амплитуд ного значения ЭДС откликов вихревых токов.

Измеренное значение наносится на график (точка А), и образец нагружается фиксированной нагрузкой.

46

Поскольку подавляющее большинство образцов и изделий имеют остаточную намагниченность, причем вектор намагниченности произвольно ориентирован относительно оси образца, величина тока в 4З индикаторной обмотке будет зависеть от углового положения образца в датчике.

Для нахождения среднего эначениа ЭДС вихревых токов образеь". приводят во вращение со скоростью, позволяющей зафиксировать максимальное и минимальное значения ЭДС.

Полученное среднее значение ЭДС вихревых токов наносят на график (точка Б). Далее образец приводится во вращение на рабочих оборотах, и в начальный момент выхода на рабочий ° режим производятся вторично измерения ЭДС откликов вихревых токов. (точка В).

Измеряя величину изменения ЭДС (точки Б и В) и сопоставляя ее с градуировочными кривыми, полученными на образцах, доведенных до усталостных разрушений, можно определять число циклов до разрушения образцов и изделий из ферромагнитных материалов в начальной стадии испытаний.

Формула и эобретения

Способ исследования усталостной прочности образцов и иэделий из ферромагнитных материалов, по которому измеряют

ЭДС вихревых токов, возбуждаемых переменным электромагнитным полем во вращающемся исследуемом образце или йэделии при его циклическом иэгибном нагружении, и по ЭДС определяют число циклов до разрушения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени исследования, сначала измеряют среднее значение ЭДС вихревых токов-при вращении образца со скоростью, позволяющей оп ределить максимальное и минимальное значения ЭДС, а затем измеряют ЭДС вихревых токов в момент выхода на рабочую скорость и находят разность измеренных ЭДС, по которой определяют число циклов до разрушения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!

1. Справочник по машиностроению.

Под ред. С. М. Черных. М.,"Машгиз">

196з, с. 167-171.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 260940, кл.Q 01 Й 3/38, 1967.

634172

Составитель А. Зайцев

Редактор Л. Народная Техред М. Борисова Корректор С. Кекмар

Закав 6752/41 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4