SU781632A1 - Способ стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесимметричной двойной кривизны - Google Patents

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 02.02.79 (21) 2713302/25-08 с присоединением заявки № - (23) Приоритет

Опубликовано 2Л1180. Бюллетень N2.43

Дата опубликования описания 2311J30 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

01)781632 (51)М. Кл.³

G 01 L 7/08 (53) УДК531.787.

.2(088.8)

А.Ф. Ахмеров, А.М. Махмудов, К.В. Ибрагимов, В.Н. Шутас,

В.Д. Харитонов и Е.В. Смирнов

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А.Н. Туполева (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛИЧЕСКИхГ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОДИНАРНОЙ И ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ДВОЙНОЙ КРИВИЗНЫ

Способ относится к точному приборостроению, а именно к технологии изготовления прецизионных металлических упругих чувствительных элементов (УЧЭ). 5

Известен способ стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесимметрической двойной кривизны путем воздействия на них сосредо- Ю точенной силы £1} .

Однако данный способ имеет следующие недостатки: ограничен по применению только для мембранных УЧЭ; воспроизводя экстремальные условия 15 эксплуатации, не выбирается весь возможный уход УЧЭ; не учитываются изменения физических свойств реальных материалов в реальных условиях работы, что в принципе не приводит УЧЭ в ста- 20 бильное по отношению к внешним воздействиям состояние.

Цель изобретения - повышение стабильности характеристик элементов в условиях эксплуатации. 25

Указанная цель достигается введением асимметричного циклического нагружения знакопеременным усилием, направленным по оси действия рабочих -сил или давлений и приводящим мате- 30 риал последних в стационарное - пре; дельное состояние.

На фиг. 1 показана диаграмма циклического деформирования для упрочняющегося материала при асимметрии фиксированных амплитуд напряжений . до стационарного состояния; на Лиг. 2 - то же, стационарное предельное состояние; на фиг. 3 - диаграмма циклического деформирования для разупрочняющегося материала при асимметрии фиксированных амплитуд напряжений до стационарного состояния,’ на фиг.4то же, стационарное - предельное состояние; на фиг. 5 - схема проведения стабилизирующей обработки.

Способ заключается в следующем.

Экспериментально установлено, что металлы и сплавы по своим упругопластичным свойствам при циклических нагружениях подразделяются на циклически упрочняемые, идеальные и разупрочняемые. Циклически упрочняющимся материалам свойственно сокращение ширины петли пластического гистерезиса от цикла к циклу в опытах с фиксированными амплитудами напряжений или деформаций. У циклически идеальных материалов ширина петли гистерезиса в подобных опытах не меняется, а у циклически разупрочняющих.ся материалов она увеличивается. Принадлежность Материала к названным типам зависит от упруго-пластических свойств,' вида предварительных холодных и термических· обработок. Задание асимметричного цикла нагружения, при ⁵ котором приведенные напряжения от растягивающей силы (будем ее считать направленной в сторону рабочего прогиба УЧЭ при эксплуатации) ripe-¹ .θ восходят по величине соответствующие напряжения от сжимающей силы ,

т. е. ΐ>ξ_ρ 7 Ъ^Спр , приводит для всех материалов, по мере накопления числа циклов нагружения п, “кросту деформации в направлении действия макси- ·* мального напряжения. Таким образом, получают Е_оп7 Е₀₁ ,где Е₀₁ - остаточная деформация, достигается за один полуцикл нагружения, что.и достигается в прототипе', Е_оп - остаточная 20 деформация, соответствующая стационарному предельному состоянию материала. Для УЧЭ, в которых предусмотрена эксплуатационная разгрузка посадкой на упоры, должно быть ~ 25

т.е. пульсирующее нагружение как частный вид асимметричного. При определенном числе циклов h , как для •упрочняемых, так и для разупрочняёмых материалов, наступает стационарное состояние, при последующих цик- ³ лах происходит повторяемость диаграмм деформирования, т.е. материалы становятся идеальными, а сами УЧЭ стабильными.

УЧЭ (в данном примере мембранного ³³ типа) 1 фиксируется в приспособлении 2 и крепится к рамке 3. В верхнюю полость пневмоцилиндра 4, закрепленного в рамке, подается в один полуцикл нагружения давление Р^ , соответствующее требуемым Ьпр > а в другой полуцикл, после снятия давления Ру , подается давление Р₂ , соответствующее , в нижнюю полость, причем Р, > Р% .

Эффективная площадь поршня 5 определяет величину усилия в полуциклах. Выступающая часть штока б оканчивается элементом 7 крепления, посредством которого осуществляется связь с жестким центром 8 УЧЭ и передача стабилизирующего нагружения. Величины Ργи Р^ при известной площади поршня 5 определяются в зависимости от предельных эксплуатационных нагрузок, число п циклов нагружения экспериментально-теоретически.

Способ прост по своей сути и реализации, применим при любом масштабе производства.

Claims (1)

1. а у циклически разупрочн ющих.с  материалов она увеличиваетс . Принадлежность Материала к названным типам зависит от упруго-пластических свойств, вида предварительйых холодных и термических- обработок. Задание асимметричного цикла нагружени , при котором приведенные напр жени  от раст гивающей силы (будем ее считать направленной в сторону рабочего itpdгиба УЧЭ лри эксплуатации) ripeвосход т по величине соответствующие напр жени  от сжимающей силы Ь , т.е. ЪР V , приводит дл  всех материалов, ПО мере накоплени  числа циклов нагружени  п, к ростудефор мации в направлении действи  максимального напр жени . Таким образом, получают Q Eg., ,где EQI - остаточна  деформаци , достигаетс  за один полуцикл нагружени , что.и дбстигаетс  в прототипе , Ерп остаточна  деформаци , соответствующа  .стационарному предельному состо нию материала . Дл  УЧЭ, в которых предусмотрена эксплуатационна  разгрузка посадкой на упоры, должно быть о - О т.е. пульсирующее нагружение как частный вид асимметричного. При опре деленном числе циклов п , как дл  упрочн ет мх, так и Дл  разуп зочн ёмых материалов, наступает стационар ное состо ние, при последующих циклах происходит повтор емость диаграмм деформировани , т.е. материал станов тс  идеальными, а сами УЧЭ стабильными . УЧЭ (в данном примере мембранног типа) I фиксируетс  в приспособлении 2 и крепитс  к рамке 3. В верхнюю полость пневмоцилиндра 4, закрепленного в рамке, подаетс  в один полуцикл нагружени  давление Р, , соответЪтвующее требуемым Ьпр , а в другой полуцикл, после сн ти  давлени  PI , подаетс  давление Р2 , соответствующее ЬР , в нижнюю полость, причем Р Р, . Эффективна  площадь пор дн  5 определ ет величину усили  в полуциклс1Х. Выступающа  часть штока б оканчиваетс  элементом 7 креплени , посредством которого осуществл етс  св зь с жестким центром 8 УЧЭ и передача стабилизирующего кагружени . Величины Р и при известной площади поршн  5 определ ютс  в зависимости от предельных эксплуатационных нагрузок , число п циклов нагружени  экспериментально-теоретически . Способ прост по своей сути и реализации , пр11меним при любом масштабе производства. Формула изобретени  Способ-стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесигчметричной двойной кривизны путем йоадействи  на них нагружением сосредоточенной силой, отличаю-, щ и и с   тем, что, с целью повышени  стабильности характеристик элементов в услови х эксплуатации, н.атружение осуществл ют -асимметричным циклическим знакопеременным усилием, направленным по оси действи  рабочих сил или давлений,. Источники информации, прин тые во .внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 516922, кл. G 01 L 7/08, 03.01.75.