RU2015865C1

RU2015865C1 - Shaped insert for repair of cracked parts

Info

Publication number: RU2015865C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Дмитриевич Галяев; Лилия Ароновна Штейнгарт; Надежда Ильинична Селезнева
Original assignee: Алексей Дмитриевич Галяев; Лилия Ароновна Штейнгарт; Надежда Ильинична Селезнева
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: reconditioning of machine parts. SUBSTANCE: pressed-in members are located on both sides with displacement in formation of bridge seam at angle of 75 deg. from crack axis. In so doing, pressed-in members are installed with diameter alternation in insert members. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к восстановлению деталей машин с трещинами. The invention relates to the restoration of machine parts with cracks.

Известна фигурная вставка для ремонта деталей с трещинами, содержащая четное количество цилиндрических элементов, оси которых расположены в одной плоскости, соединенных между собой перемычками, при этом каждый цилиндрический элемент выполнен с поперечным сечением, ограниченным сопряженными между собой полуокружностью, расположенной со стороны, обращенной к центру, и полуэллипсом, малая ось которого равна диаметру полуокружности и расположена перпендикулярно продольной оси вставки, а большая превышает диаметр полуокружности на величину, которая последовательно увеличивается от центра вставки к периферии. Known figured insert for repairing parts with cracks, containing an even number of cylindrical elements, the axes of which are located in the same plane, interconnected by jumpers, each cylindrical element is made with a cross section bounded by a mating semicircle located on the side facing the center , and a semi-ellipse, the small axis of which is equal to the diameter of the semicircle and is perpendicular to the longitudinal axis of the insert, and the larger one exceeds the diameter of the semicircle by Inu which successively increases from the center to the periphery of the insert.

Известна фигурная вставка для ремонта деталей с трещинами, содержащая соединенные между собой перемычкой запрессованные элементы, при этом перемычка выполнена в виде цилиндрического стержня, а запрессованные элементы выполнены сферическими с посадочными гнездами под концы стержня, на которых выполнена резьба, а также резьба выполнена и в посадочных гнездах элементов. A figured insert for repairing parts with cracks is known, comprising pressed elements interconnected by a jumper, wherein the jumper is made in the form of a cylindrical rod, and the pressed elements are made spherical with mounting sockets for the ends of the rod on which the thread is made, and also the thread is made in the landing nests of elements.

К недостаткам известных вставок относится наличие возможности передачи нагрузки в направлении роста трещины и неполное перераспределение нагрузки между элементами вставки. The disadvantages of the known inserts include the possibility of transferring the load in the direction of crack growth and incomplete redistribution of the load between the elements of the insert.

Целью изобретения является предотвращение роста трещины путем перераспределения нагрузки между запрессованными элементами фигурной вставки и прекращение передачи нагрузки в направлении роста трещины. The aim of the invention is to prevent crack growth by redistributing the load between the pressed elements of the curly insert and stopping the transfer of load in the direction of crack growth.

Это достигается тем, что запрессованные элементы расположены с двух сторон со смещением при образовании перемычками шва с углом 75^о от оси трещины, при этом запрессованные элементы установлены с чередованием диаметров в строчках вставки.This is achieved in that the molded elements are arranged on both sides with an offset in the formation of webs with a seam angle 75 ^about the axis of the crack, the molded elements are mounted with alternating diameters in rows insert.

Расположение запрессованных элементов с двух сторон позволяет образовать поле перераспределения напряжений в зоне расположения отверстий и в зоне расположения трещины, так как в процессе раздачи усилия материал детали от зон расположения отверстий перемещается к вершине трещины, образуя и в зоне расположения вершины трещины сжимающие напряжения, предотвращающие развитие трещины вглубь, при этом величина сжимающих напряжений превосходит усилия, необходимые для раскрытия трещины и продолжение ее роста. The location of the pressed-in elements on both sides allows you to create a stress redistribution field in the area of the holes and in the area of the crack, since during the distribution of effort, the material of the part moves from the zones of holes to the top of the crack, forming compressive stresses in the zone of the top of the crack that prevent development cracks deep, while the magnitude of compressive stresses exceeds the effort required to open the crack and continued growth.

Смещение запрессованных элементов при образовании перемычками шва с углом 75^о от оси трещины позволяет обеспечить в процессе запрессовки перераспределения напряжений по всей длине вставки и пазу при работе всех элементов вставки вместе с перемычками, создавая более высокое усилие сжатия трещины без разрушения материала, а также увеличить площадь поверхности трещины, по которой реализовано схватывание материала, и перевести нагружение вставки от растяжения к сдвигу для увеличения несущей способности вставки. Кроме того, повышается жесткость и создается герметичность детали, а также исключается необходимость крепления вставки в пазу, так как натяг в соединении вставки обеспечивает стягивающее усилие в детали. Установка запрессованных элементов с чередованием диаметров в строках вставки обеспечивает полный контакт в соединениях вставки с пазом и частей детали в месте трещины, создавая стягивающее усилие в детали, препятствующее раскрытию трещины под действием рабочих нагрузок, что повышает прочность детали в месте трещины. Образование перемычками шва с углом 75^о от оси трещины позволяет образовать зигзагообразную строчку при запрессовки их в отверстия, формируя запрессованные элементы в виде равнобедренного треугольника, создавая комбинированные нагрузки на каждый элемент, при этом происходит перераспределение усилия на изгиб, растяжение и между элементами разной жесткости.Offset pressed elements during the formation of the seam webs with an angle 75 ^of from the axis crack allows during stress redistribution pressing the entire length of the insert and the recess during operation of the insert elements together with the webs, creating a higher fracture compression force without breaking the material, and also increase the area the surface of the crack along which the material is set, and transfer the loading of the insert from tension to shear to increase the bearing capacity of the insert. In addition, the rigidity increases and the tightness of the part is created, and the need to fasten the insert in the groove is eliminated, since the interference in the connection of the insert provides a pulling force in the part. The installation of pressed-in elements with alternating diameters in the rows of the insert ensures full contact in the joints of the insert with the groove and parts of the part at the crack site, creating a tensile force in the part that prevents the crack from opening under the action of workloads, which increases the strength of the part at the crack site. Education seam webs with the angle 75 ^of the crack axes allows to form a zigzag line while pressing them into the holes, forming the molded elements are in the form of an isosceles triangle, creating a combined load on each element, thus there is a redistribution of forces to bending, stretching and between elements of varying stiffness.

На чертеже изображена фигурная вставка для ремонта детали с трещиной. The drawing shows a curly insert for repairing parts with a crack.

Вставка содержит запреccованные элементы 1, перемычку 2, угол 3, равный 75^о, диаметры 4 вставки, отверстия 5.The insert contains pressed elements 1, a jumper 2, an angle 3 equal to 75 ^about , diameters 4 of the insert, holes 5.

Фигурная вставка для ремонта деталей с трещинами содержит П-е количество запрессованных элементов запессованные элементы 1, соединенных перемычками 2, при этом запрессованные элементы 1 расположены с двух сторон со смещением при образовании перемычками шва с углом 75^о от оси трещины, а также запрессованные элементы 1 установлены с чередованием диаметров 4 в строчках вставки.Figured insertion for repair of parts with cracks comprises n-th number of pressed elements zapessovannye elements 1 connected by webs 2, wherein the molded elements 1 are disposed on both sides with an offset in the formation of a seam webs with the angle 75 ^of the crack axis, and molded items 1 set with alternating diameters of 4 in the lines of the insert.

П р и м е р. В детали по обе стороны трещины засверливают отверстия 5 диаметром D₁= 1 и D₂=1,2, например для трещины в материале длиной 50 мм, шириной 1,5 мм и глубиной 18 мм, высверливают отверстия D₁ 5 мм и D₂ 6 мм, глубиной 20 - 22 мм с одной стороны отверстия 5 и три отверстия 5 с другой стороны, чередуя диаметры, начиная с диаметра 6 мм, а также высверливают перемычки шириной 3 мм и глубиной 4 мм, затем деталь сжимают за боковые стороны, параллельные оси трещины, или по всему периметру и начинают осуществлять заливку трещины 6, отверстий 5 и перемычек 2 демпфирующим материалом одним из известных способов (сваркой, гальваническим и т.п.), при этом, образуя участок поглощения и рассеивания вибрации, перераспределяя нагрузки между элементами вставки и основным материалом, уменьшая опасность роста трещины.PRI me R. In the part on both sides of the crack, drill holes 5 with a diameter of D ₁ = 1 and D ₂ = 1.2, for example, for a crack in a material 50 mm long, 1.5 mm wide and 18 mm deep, drill holes D ₁ 5 mm and D ₂ 6 mm, a depth of 20 - 22 mm on one side of the hole 5 and three holes 5 on the other side, alternating diameters starting from a diameter of 6 mm, they also drill jumpers 3 mm wide and 4 mm deep, then the part is squeezed for parallel sides the axis of the crack, or around the entire perimeter, and begin to fill the crack 6, holes 5 and jumpers 2 with a damping material ialom is one of the known methods (welding, galvanic, etc.), while forming a section of vibration absorption and dispersion, redistributing the load between the insert elements and the main material, reducing the risk of crack growth.

Изобретение позволяет предотвратить дальнейший рост трещины за счет перераспределения нагрузки между запрессованными элементами в результате сохранения закрытия стыка, так как запрессованные элементы установлены с чередованием в строчках, что позволяет создавать стягивающее усилие в детали, препятствующее раскрытию трещины под действием рабочих нагрузок; наличия сжимающих напряжений, так как запрессованные элементы смещены и образуют перемычками шов с углом 75^о от оси трещины, что позволяет обеспечивать в процессе заливки перераспределение напряжений по всей длине вставки и пазу, создавая при этом более высокое усилие сжатия трещины без разрушения материала; перераспределения напряжений по всей длине вставки и трещины детали, так как запрессованные элементы выполнены в виде зигзагообразной строчки, диаметры которых расположены с двух сторон трещины и соединены перемычками, что позволяет образовать поле сжимающих напряжений в зоне расположения отверстий и в зоне расположения вершины трещины, поглощающее возможную вибрацию и усилие.EFFECT: invention allows preventing further crack growth due to redistribution of the load between the pressed elements as a result of maintaining the joint closure, since the pressed elements are installed alternating in rows, which allows creating a tensile force in the part that prevents crack opening under the action of working loads; presence of compressive stresses, since the press-in elements are offset to form webs seam angle 75 ^about the axis of the crack, thereby providing during the pouring redistribution of stresses throughout the length of the insert and the recess, thereby creating a higher compressive force without crack failure of the material; redistribution of stresses along the entire length of the insert and the crack of the part, since the pressed-in elements are made in the form of a zigzag line, the diameters of which are located on both sides of the crack and are connected by jumpers, which allows you to form a field of compressive stresses in the area of the holes and in the area of the crack tip, absorbing the possible vibration and effort.

Claims

FIGURE INSERT FOR REPAIR OF PARTS WITH CRACKS, containing the nth number of pressed elements interconnected by jumpers, characterized in that the pressed elements are located on both sides, with mixing when the jumpers form a joint with an angle of 75 ^o from the axis of the crack, while the pressed elements set with alternating diameters in the lines of the insert.