SU1191247A1

SU1191247A1 - Способ задержки роста усталостных трещин

Info

Publication number: SU1191247A1
Application number: SU843746532A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Гребеников; Алексей Михайлович Тимченко; Эдуард Дмитриевич Голод; Сергей Васильевич Трубаев; Валерий Николаевич Стебенев; Евгений Тимофеевич Василевский
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1985-11-15

Abstract

1.-СПОСОБ ЗАДЕРЖКИ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН, включающий выполнение на концах трещины отверст установкув отверсти крепежных эл ментов с радиальным нат гом и их осевую ст жку, отличающий с тем, что, с целью увеличени с ка службы издели , вокруг треущны. со ст нутыми крепежными элементами последовательно выполн ют дополнительные отверсти , вставл ют, в отверсти начина с наиболее удаленных от концов,трещины крепежные элементы с радиальным нат гом и производ т их осевую ст жку. 2.Способ ПОП.1, отличающийс тем,,что рассто ни между центрами соседних дополнительных отверстий не более трех, диаметров этих отверстий. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т ли чающийс тем, что диаметр дополнительных отверстий (t) и рассто ние (R) от центра дополнительного отверсти , ближайшего к концу трещины, до центра отверсти , вьтолненного на конце трещины, определ ют из следующих соотношений: 0,5с, i , д - диаметр отверсти на конце трещины. г.1

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к способам ре монта трещин, и может быть использо вано в ремонте авиационной техники. Цель изобретени - увеличение срока службы издели , что достигает с выполнением вокруг трещины, в ко цах которой в отверсти х вставлены с радиальным нат гом и ст нуты крепежные элемейты, дополнительных отверстий с вставлением в них начина с наиболее удаленных от концов трещины крепежньрс элементов с радиальным нат гом и последующей их осе вой ст жкой.. Рассто ние между центрами соседних дополнительных отверстий может быть не более трех диаметров этих отверстий. Диаметр дополнительных отверстий ( j и рассто ние R от центра дополни тельного отверсти , ближайшего к концу трещины, до-центра отверсти , выполненного на конце трещины, опре дел ют из соотношений: , „ ЗнР- З о где Од - диаметр отверстий на конце трещины. Дл листовых деталей толщиной S - 1,0-8 мм из Алюминиевых сплавов оптимальный диаметр отверсти в вер шине трещины составл ет не менее двух толщин листа. Дополнительные отверсти , расположенные вокруг траектории усталостной трещины, смещают (вытесн ют) поток эксплуатационных напр жений за пределы участка конструкции с усталостной трещиной и тем самым уменьшают их концентрацию перед вер шиной трещины. Крепежные элементы, установленные с радиальным нат гом и осевой ст жкой в эти отверсти , формируют пол посто нных остаточных деформаций , и напр жений, затухающие по мере удалени от стенок отверстий. Поскольку все дополнительные от- . версти расположены на рассто нии if Зо1, т.е. в пределах действи по7 лей напр жений от соседних.крепежных элементов, то пол накладываютс и взаимно усиливаютс , а при последователь.ной установке крепежных элементов с радигшьным нат гом и зат жкой наибольша интенсивность деформаций и напр жений сжати достигаетс у отверстий, расположенных р дот: с концом трещины. Таким образом, перед крепежным элементом, установленным в отверстие р дом с концом трещины, усиливаютс интенсивность посто нных остаточных напр жений сжати , способствующих уменьшению амплитуды эксплуатационных напр жений на участке трещины,, и, как следствие, к. повьш1ению остаточной усталостной , долговечности участка конструкций, поврежденного трещиной. Ограничени по диаметру (j) и расположению (R) отверстий под крепежные элементы р дом с концом трещины вызваны уменьшением эффективности вли ни радиального нат га и осевой ст жки на интенсивность начальных деформаций перед вершиной трещины при несоблюдении указанных условий. На фиг. 1 - участок листовой детали , с усталостной трещиной, рост которой предотвращен установкой с радиальным нат гом и осевой ст жкой крепежных элементов в вьшолненные на концах трещины отверсти , общий вид; на фиг. 2 - участок листовой детали после применени предлагаемого способа задержки роста усталостных трещин, общий вид; на фиг. 3 и 4 - варианты расположени крепежных элементов вокруг траектории трещины. Предлагаемый способ задержки роста трещин осуществл ют следующим образом . Назначают параметры отверстий и крепежных элементов, необходимых дл реализации способа. В вершинах трещины выполн ют отверсти и устан авливают с радиальным нат гом и осевой ст жкой крепежные элементы. Намечают положение центров отверстий по обе стороны траектории . Сверлением и развертьшанием выполн ют отверсти , наиболее удаленные от концов трещины. Устанавливают в них с радиальным нат гом и осевой ст жкой крепежные элементы. Вьтолн ют следующие отверсти и также с радиальным нат гом и зат жкой устанавливают- в них крепежные элементы. Крепежные элементы необходимо устанавливать с геометрическим ращиа льным нат гом не менее 1% ( .

Экспериментальное исследование эффективности предлагаемого способа задержки роста трещин проведено на плоских однооснонагружаемых образцах из алюминиевого сплава Д16АТл2,0 с центрально расположенной трещиной длиной 2 Fg 30 мм.

Исследованы две серии образцов. На образцах первой серии (по известному способу) в вершинах трещин выполн ли сверлением и развертьгоанием отверсти 0 5,82+0,01 мм. По кромкам отверстий снимали фаски 0,2 х бО. Запрессовывали в эти отверсти корпуса джо -болтов 5,95+0,02 мм (заклепок высокого сопротивлени срезу дл постановки с односторонним подходом, ОСТ 1.11200-73).

На образцах второй .серии (по изобретению), кроме джо -болтов в вершинах трещины вьшолн ли по четьфе р да дополнительных отверстий j 5,05 мм по обе стороны траектории трещины. Отверсти образуют в плоскости образца равнобедренный треугольник с основанием на трещине. В отверсти устанавливали и раскл(епывали на прессе заклепки АНУОЗОО-5-8 , высота замыкающих головок 2,5 мм, диаметр 8 мм.

Анализ результатов усталостных испытаний образцов показывает, что период задержки роста усталостных трещин на образцах по изобретению больше в среднем в 5,4 раза чем на образцах по известному способу.

Фиг. Z

фие. 4

Claims

- 1. СПОСОБ ЗАДЕРЖКИ РОСТА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН, включающий выполнение на концах трещины отверстий, установку в отверстия крепежных элементов с радиальным натягом и их осевую стяжку, отличающий?с я тем, что, с целью увеличения срока службы изделия, вокруг трещины.

со стянутыми крепежными элементами последовательно выполняют дополнительные отверстия, вставляют, в отверстия начиная с наиболее удаленных от концов,трещины крепежные элементы с радиальным натягом и производят их осевую стяжку.
2. Способ по п.1, отличающийся тем,.что расстояния между центрами соседних дополнительных отверстий не более трех, диаметров этих отверстий.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся. тем, что диаметр дополнительных отверстий (с?·) и расстояние (R) от центра дополнительного отверстия, ближайшего к концу трещины, до центра отверстия, выполненного на конце трещины, определяют из следующих соотношений:

<3; ? 0,5^₀ ;

- R * 3 ₉ где - диаметр отверстия на конце трещины.