SU1763908A1 - Способ измерени контактных напр жений между поверхност ми - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  распределени  контактных напр жений в стыке. Дл  этого деформацию пластической металлической измерительной прокладки, расположенной между сжимаемыми поверхност ми, измер ют непосредственно в момент действи  сжимающего усили  путем контрол  ее толщины ультразвуковым эхо-импульсным методом в различных сечени х стыка. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерени м механических напр жений, а именно к экспериментальному определению контактных напр жений между двум  поверхност ми.

Известен способ измерени  контактных давлений, включающий размещение между взаимодействующими поверхност ми пластической прокладки, например, из копировальной или писчей бумаги, ее деформирование с последующим извлечением дл  регистрации распределени  плотности, по характеру которого суд т о величине контактных давлений.

Недостатком данного способа  вл етс  его низка  точность из-за изменени  состо ни  материала прокладки после ее извлечени  дл  измерений, кроме того, невозможность достижени  полного прилегани  двух поверхностей из-за отклонений от плоскостности также снижает достоверность измерени  при невозможности применени  способа при повышенных температурах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ измерени  контактных давлений между двум  поверхност ми, включающий размещение между ними металлической измерительной прокладки со свободными торцами, ее деформирование при определенной температуре , извлечение и последующую регистрацию деформации ее по толщине, по распределению которой суд т о величине контактных давлений,

Недостатком данного способа  вл етс  его низка  точность из-за различи  толщины прокладки в каждом конкретном ее сечении в процессе нагружени  и значени  толщины в том же сечении после извлечени  прокладки дл  измерени  вследствие действи  упругих сил в материале прокладки . Кроме того, имеющее место отклонение от плоскостности и шероховатость обеих поверхностей делают невозможным обеспечение до деформировани  контакта прокладки по всей ее поверхности с контакСП

с

VI о со ю о

00

тирующими поверхнст ми, что также снижает точность измерени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  распределени  контактных напр жений в стыке.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при измерении контактных напр жений между поверхност ми, включающем размещение между ними пластической металлической измерительной прокладки со свободными торцами, создание сжимающего усили  и измерение деформации прокладки , по которой с учетом тарировочных данных суд т о величине контактных напр жений , деформацию прокладки измер ют путем контрол  ее толщины ультразвуковым эхо-импульсным методом в различных сечени х стыка в момент действи  сжимающего усили .

На чертеже показана схема измерени : слева - при тарировке эхо-импульсного излучени ; справа - в процессе нагружени .

Пример. Способ реализуют в лабораторных услови х на прессе усилием деформировани  до 1 МН. Измер ют контактные напр жени  между поверхност ми 1 и 2 с помощью свинцовой прокладки 3 со свободными торцами 4. Перед измерением в раз- веденном положении поверхность 1 обезжиривают, а на поверхность 2 нанос т тонкий слой машинного масла. Поверхности прокладки 3 также очищают и обезжиривают . Отклонени  формы поверхностей 1 и 2 не превышают допусков, соответствующих VIII степени точности, что достигаетс  строганием на обрабатывающих станках нормальной точности. Шероховатость этих же поверхностей не превышает по параметру Ra 1,6 мкм, что соответствует 8 квалитету на допуски размеров, ограничивающих поверхность . После размещени  прокладки 3 между поверхност ми 1 и 2 ее нагружают. Далее облучают поверхность 2 ультразвуковым эхо-импульсным излучением от системы пьезокерамических датчиков, подключенных к ультразвуковому дефектоскопу. Поочередно включа сь в работу, датчики измер ют толщину прокладки в различных сечени х стыка. Сигнал, посланный датчиком , проходит до предварительно подготовленной поверхности 2 с нанесенным на нее слоем масла, далее проходит через слой материала прокладки 3 до поверхности 1, отражаетс  от нее и, проход  в обратном направлении, воспринимаетс  тем же датчиком . По изменению времени прохождени  сигнала измер ют толщину прокладки, а по толщине последней - величину контактных

напр жений. Дл  этого осуществл ют тарировку излучени . Изменение времени прохождени  сигнала на экране дефектоскопа отсчитыйают по изменению рассто ни 

между опорным сигналом и сигналом, отраженным от поверхности 2. По тариро- вочной кривой, построенной в координатах контактное напр жение - толщина сло  прокладки определ ют искомую величину.

Построение тарировочной кривой осуществл ют 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 осуществл ют при помощи толщины последней, равной 3,2 мм. В конечный момент нагружени  толщина прокладки в ее центральном сечении составл ет 1,3 мм, что по тарировочной кривой соответствует 1392,4 МН/м2, при длине поверхностей 1 и 2, равной 80 мм. По окончании измерени  прокладку 3 разгружают, поверхности 1 и 2 развод т и удал ют прокладку .

Преимущество предлагаемого способа измерени  состоит в повышении точности определени  распределени  контактных напр жений в стыке за счет того, что измерение производ т в нагруженном состо нии прокладки и определ ют полную ее деформацию , состо щую из упругой и пластической составл ющих. Использование предлагаемого способа измерени  контактных напр жений между поверхност ми позволит повысить точность измерени  без удорожани  работ, ускорить обработку результатов с возможностью использовани  дл  этого вычислительной техники.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ измерени  контактных напр жений между поверхност ми, заключающийс  в том, что между поверхност ми

   размещают пластическую металлическую измерительную прокладку со свободными торцами, создают заданное сжимающее усилие и измер ют деформацию прокладки, по которой с учетом тарировочных данных,

   суд т о величине контактных напр жений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  распределени  контактных напр жений в стыке, деформацию прокладки измер ют путем

   контрол  ее толщины ультразвуковым эхо- импульсным методом в различных сечени х стыка в момент действи  сжимающего усили .