Способ измерения контактных напряжений между поверхностями — SU 1763908 (original) (raw)
(51)5 0 01 1 1/06, 0 01 В 17/02 Изобретениеой технике.я повышениеределения коке, Для этогой металличи, распоповерхнтвенноающего усилины ультразметодом в раз ладк ыми едс Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения контактных давленйй между двумя поверхностями, включающий размещение между ними металлической измерительной прокладки со свободными торцами, ее деформирование при определенной температуре, извлечение и последующую реги страцию деформации ее по толщине, по 0 распределению которой судят о величине Од контактных давлений. 0Недостатком данного способа является его низкая точность из-за различия толщи- (р ны прокладки в каждом конкретном ее сечении в процессе нагружения и значения толщины в том же сечении после извлечения прокладки для измерения вследствие действия упругих сил в материале прокладки, Кроме того, имеющее место отклонение от плоскостности и шероховатость обеих поверхностей делают невозможным обеспечение до деформирования контакта прокладки по всей ее поверхности с контакГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 311154, кл. 6 01 1 1/24, 1968.Авторское свидетельство СССР %918799, кл,601 11/06,0 01 11/00, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕЖДУ ПОВЕРХНОСТЯМИ Изобретение относится к измерениям механических напряжений, а именно к экспериментальному определению контактных напряжений между двумя поверхностями.Известен способ измерения контактных давлений, включающий размещение между взаимодействующими поверхностями пластической прокладки, например, из копировальной или писчей бумаги, ее деформирование с последующим извлечением для регистрации распределения плотности, по характеру которого судят о величине контактных давлений,Недостатком данного способа является его низкая точность из-за изменения состояния материала прокладки после ее извлечения для измерений, кроме того, невозможность достижения полного прилегания двух поверхностей из-за отклонений от плоскостности также снижает достоверность измерения при невозможности применения способа при повышенных температурах.(57) тельн ляетс расп в сты ческ прок маем поср сжим тол щ ным. 1 ил. относится к измериЦелью изобретения явточности определения нтактных напряжений о деформацию пластиеской измерительной ложенной между сжиостями, измеряют нее момент действия ия путем контроля ее вуковым эхо-импульс- личных сечениях стыка,45 50 55 тирующими поверхнстями, что также снижает точность измерения.Целью изобретения является повышение точности определения распределения контактных напряжений в стыке.Поставленная цель достигается тем, что при измерении контактных напряжений между поверхностями, включающем размещение между ними пластической металлической измерительной прокладки со свободными торцами, создание сжимающего усилия и измерение деформации прокладки, по которой с учетом тарировочных данных судят о величине контактных напряжений, деформацию прокладки измеряют путем контроля ее толщины ультразвуковым эхо-импульсным методом в различных сечениях стыка в момент действия сжимающего усилия,На чертеже показана схема измерения: слева - при тарировке эхо-импульсного излучения; справа - в процессе нагружения,П р и м е р. Способ реализуют в лабораторных условиях на прессе усилием деформирования до 1 МН, Измеряют контактные напряжения между поверхностями 1 и 2 с помощью свинцовой прокладки 3 со свободными торцами 4. Перед измерением в разведенном положении поверхность 1 обезжиривают, а на поверхность 2 наносят тонкий слой машинного масла, Поверхности прокладки 3 также очищают и обезжиривают. Отклонения формы поверхностей 1 и 2 не превышают допусков, соответствующих И 1 степени точности, что достигается строганием на обрабатывающих станках нормальной точности. Шероховатость этих же поверхностей не превышает по параметру Яа 1,6 мкм, что соответствует 8 квалитету на допуски размеров, ограничивающих поверхность. После размещения прокладки 3 между поверхностями 1 и 2 ее нагружают, Далее облучают поверхность 2 ультразвуковым эхо-импульсным излучением от системы пьезокерамических датчиков, подключенных к ультразвуковому дефектоскопу. Поочередно включаясь в работу, датчики измеряют толщину прокладки в различных сечениях стыка, Сигнал, посланный датчиком, проходит до предварительно подготовленной поверхности 2 с нанесенным на нее слоем масла, далее проходит через слой ма.- териала прокладки 3 до поверхности 1, отражается от нее и, проходя в обратном направлении, воспринимается тем же датчиком. По изменению времени прохождения сигнала измеряют толщину прокладки, а по толщине последней - величину контактных 5 10 15 20 25 30 35 40 напряжений. Для этого осуществляют тарировку излучения, Изменение времени прохождения сигнала на экране дефектоскопа отсчитывают по изменению расстояния между опорным сигналом и сигналом, отраженным от поверхности 2, По тарировочной кривой, построенной в координатах контактное напряжение - толщина слоя прокладки определяют искомую величину. Построение тарировочной кривой осуществляют по нагружению прокладки пуансоном, имеющим форму и размеры опорной поверхности, равные соответствующим параметрам датчиков. В рассматриваемом примере при исходной толщине прокладки 3, равной 4 мм, тарировку осуществляют при помощи толщины последней, равной 3,2 мм. В конечный момент нагружения толщина прокладки в ее центральном сечении составляет 1,3 мм, что по тарировочной кривой соответствует 1392,4 МН/м, при длине поверхностей 1 и 2, равной 80 мм. По окончании измерения прокладку 3 разгружают, поверхности 1 и 2 разводят и удаляют прокладку.Преимущество предлагаемого способа измерения состоит в повышении точности определения распределения контактных напряжений в стыке за счет того, что измерение производят в нагруженном состоянии прокладки и определяют полную ее деформацию, состоящую из упругой и пластической составляющих., Использование предлагаемого способа измерения контактных напряжений между поверхностями позволит повысить точность измерения без удорожания работ, ускорить обработку результатов с возможностью использования для этого вычислительной техники,Формула изобретения Способ измерения контактных напряжений между поверхностями, заключающийся в том, что между поверхностями размещают пластическую металлическую измерительную прокладку со свободными торцами, создают заданное сжимающее усилие и измеряют деформацию прокладки, по которой с учетом тарировочных данных, судят о величине контактных напряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения распределения контактных напряжений в стыке, деформацию прокладки измеряют путем контроля ее толщины ультразвуковым эхоимпульсным методом в различных сечениях стыка в момент действия сжимающего усилия,1763908 Составитель А.ХаритоновТехред М.Моргентал Корректор Н,Бучок Редактор Г.Бельская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3451 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5