SU993098A1

SU993098A1 - Device for determination of structure accumulating fatigue damages

Info

Publication number: SU993098A1
Application number: SU813343271A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Болотин; Николай Николаевич Добромыслов; Сергей Михайлович Набойщиков
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-01-30

Description

Изобретение от.носитс к устройствам дл определени накопленных . усталостных повреждений в узлах и элементах конструкций и машин и может быть применено дл оценки величины усталостных повреждений и остаточного ресурса в различных узлах конструкций и машин, наход щихс в реальных услови х эксплуатации, что позвол ет оценивать их надежность и , уточн ть сроки проведени профилактических меропри тий.The invention relates to devices for determining accumulated. fatigue damages in nodes and elements of structures and machines and can be used to assess the magnitude of fatigue damage and residual life in various nodes of structures and machines that are in actual operating conditions, which allows to evaluate their reliability and, specify the timing of preventive measures tiy.

Известно устройство дл определени накопленных усталостных повреждений конструкций, содержащее две расположенные в одной плоскости пласти ны , консольно устанавливае1 1е на исследуемую конструкцию, направл ющую/ размещенную на одной из пластин, дополнительную пластину, установленную на направл ющей с возможностью перемещени параллельно плоскости консольных пластин, шарнирный рычаг и возвратную пружину, закрепленные одними концами на одной из консольных пластин, а другими - на подвижной пластине, и чувствительный элемент , одним концом закрепленный на подвижной пластине, а другим - на второй консольной пластине С13.A device for determining accumulated fatigue damage of structures, comprising two plates located in one plane, cantilever be mounted on the test structure, a guide / placed on one of the plates, an additional plate mounted on the guide with the possibility of moving parallel to the plane of cantilever plates, is known. a lever and a return spring fixed by one end on one of the cantilever plates, and the other on a movable plate, and a sensitive element, one to it is fastened on the movable plate with an end, and on the second cantilever plate C13 with another.

Недостаток устройства - отсутствие соответствующих степеней свободы усилител деформации, что не обеспачива т высокий уровень надежности устройства.The disadvantage of the device is the absence of the corresponding degrees of freedom of the deformation amplifier, which does not ensure a high level of reliability of the device.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл определени накопленных усталостных повреждений конструкции, Closest to the proposed technical entity is a device for determining the accumulated fatigue damage of a structure

10 содержащее две опоры, усилитель деформации в виде двух пластин, консольно закрепленных на onopajc и обращенных одна к другой свободными концами , чувствительные элементы, раз15 маденные на ленте, и лентопрот жный механизм t2 .10 containing two supports, a deformation amplifier in the form of two plates, cantilever-mounted on the onopajc and facing one another with free ends, sensing elements, 15 times on the tape, and a tape drive mechanism t2.

К недостаткам устройства относ тс ненадежность работы при длительной эксплуатации, так как при передвиж20 ка возникает сдвиг по амплитуде деформации чувствительных элементов относительно деформации конструкции, что снижает точность измерени . Кроме того, получаемые данные не позво25 л ют определить статистический уровень накопленных усталостных повреждений конструкции.The disadvantages of the device are the unreliability of work during long-term operation, since when moving, there is a shift in the amplitude of the deformation of the sensitive elements relative to the deformation of the structure, which reduces the measurement accuracy. In addition, the data obtained do not allow determining the statistical level of accumulated fatigue damage to the structure.

Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измере30 ни .The purpose of the invention is to increase the accuracy and expand the range of measurement.

Указанна цель достигаетс тем, что у-стройство дл определени накопленных усталостнык повреждений конструкций, содержащее две опоры усилитель деформации, соединенный с опорами, и чувствительные элементы, размещенные на усилителе деформации/ снабжено нат жным механизмом в виде (пластины и винтовой т ги, жестко соедиванной одним концом с поверхностью пластины, усилитель деформации выпол ней в виде двух стоек, шарнирно сое .ЦИН9ННЫХ одними концами с опорами, и перекладины, шарнирно соединенной с другими концами стоек, чувствительные элементы выполнены в виде кассет про волочных сопротивлений и закреплены в параллельных между собой горизонтальных пазах, выполненных в.одной из стек и пластине а резьбовой конец т ги св зан с другой стойкой..This goal is achieved by the fact that the device for determining the accumulated fatigue damage of structures, containing two supports of the deformation amplifier, connected to the supports, and sensitive elements placed on the deformation amplifier / equipped with a tension mechanism in the form (plate and screw connection, rigidly connected one end with the surface of the plate, the deformation amplifier in the form of two racks, articulated soy .TSINNNNh one ends with supports, and the crossbar, pivotally connected to the other ends of the racks, sensitive electric The elements are made in the form of cassettes with wire resistances and are fixed in parallel to each other horizontal grooves made in one of the stack and the plate and the threaded end of the rod is connected to the other stand.

На фиг.1 изображена принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - кассета чувствительных элементов . Fig. 1 is a schematic diagram of the proposed device; figure 2 - cassette sensitive elements.

Устройство содержит две опоры 1 и 2, которые жестко прикрепл ютс к.пр верхности исследуемой конструкции 3, усилитель деформации, выполненный в виде двух стоек 4 и 5, шарнирно соединенных одними концами с опорами 1 и 2, и перекладины 6, шарнирно соединенной с другими концами стоек. Фиксирование стоек 4 и 5 осуществл етс с помощью пружин 7. Устройство снабжег{о нат жным механизмом в виде пластины 8 и винтовой т ги 9, жестко соединенной одним концом с поверхностью пластины 8, а другим резьбовым концом - со стойкой 4. На поверхности пластины 8 и стойке 5 выполнены параллельные между собой горизонтальные пазы 10 и 11. Чувствительные элементы выполнены в виде, кассет 12 проволочных сопротивлений 13 и закреплены в пазах 10 ц. 11 кассеты имеют токопровод щие обоймы 14, с токоприемниками 15. Плоскость кассет оклеена с двух сторон тонкой диэлектрической пленкой i6. Четыре стержн 17, жестко закрепленные на пластине 8, проход т через отверсти 18 в стойке 4.The device contains two supports 1 and 2, which are rigidly attached to the surface of the investigated structure 3, the deformation amplifier, made in the form of two racks 4 and 5, pivotally connected at one end with the supports 1 and 2, and the crossbar 6, pivotally connected to others ends racks. Racks 4 and 5 are fixed with the help of springs 7. The device is equipped with a tension mechanism in the form of a plate 8 and a screw rod 9 rigidly connected at one end to the surface of the plate 8, and the other threaded end to the stand 4. On the surface of the plate 8 and the rack 5, horizontal grooves 10 and 11 parallel to each other are made. Sensitive elements are made in the form of cassettes 12 of wire resistances 13 and are fixed in the slots 10 c. 11 cassettes have current-carrying clips 14, with current collectors 15. The plane of the cassettes is glued on both sides with a thin dielectric film i6. Four rods 17, rigidly mounted on the plate 8, pass through the holes 18 in the rack 4.

Устройст-во дл определни накопленных усталостных повреждений конструкций работает следующим образом.Device to determine the accumulated fatigue damage to structures works as follows.

Усилитель деформации с размещенными в нем кассетами 12 (фиг.1) закрепл етс на поверхности исследуемой конструкции 3 в направлении действие набольших раст гивающих напр жений. Поворотом винтовой т ги 9 на определенный угол достигаетс требуемый уровень предварительного нат жени проволочных сопротивлений 13. В этом положении устройство готово к работеThe deformation amplifier with the cassettes 12 placed in it (Fig. 1) is fixed on the surface of the structure under study 3 in the direction of the action of large tensile stresses. By turning the screw rod 9 at a certain angle, the required level of preliminary tension of the wire resistances 13 is reached. In this position the device is ready for operation

Нагружение конструкции влечет за собой изменение взаимного расположени опор 1 и 2, что приводит к деформированию проволочных сопротивлений 13, при этом их относительна деформаци зависит от уровн их размещени от поверхности конструкции. Кажда кассета 12 подвергаетс одинаковому спектру нагрузок, но с разной амплитудой , котора уменьшаетс по высоте устройства. Нижние кассеты 12 предназначены дл малых времен наблюдени , а верхние - дл больших, в результате накоплени усталостных повреждений чувствительные элементы разрушаютс . Начальное омичаское сопротивление проволочных сопротивлений 13 иэвестно. Так как проволочные сопротивлени 13 соединены между собой параллельно с помощью обойм 14, то обрыв любого из них приводит к изменению общего омического сопротивлени кассеты. При периодических профилактических меропри ти х омическое сопротивление измер етс nptf помощи стандартного портативного прибора (не показан), подключаемого к токоприемникам 15. Непрерывный контроль производитс при помоащ автоматического цифрового счетчика (не показан) подключаемого к тем же токоприемникамThe loading of the structure entails a change in the mutual arrangement of the supports 1 and 2, which leads to the deformation of the wire resistances 13, while their relative deformation depends on the level of their placement on the surface of the structure. Each cassette 12 is subjected to the same load spectrum, but with a different amplitude, which decreases in height of the device. The lower cassettes 12 are designed for short observation times, and the upper ones are for longer ones, and as a result of the accumulation of fatigue damage, the sensitive elements are destroyed. The initial Omichi resistance of wire resistances is 13 and is known. Since the wire resistances 13 are interconnected in parallel with the clips 14, breaking each of them leads to a change in the total ohmic resistance of the cassette. With periodic preventive measures, the ohmic resistance is measured by the nptf using a standard portable device (not shown) connected to current collectors 15. Continuous monitoring is performed using an automatic digital counter (not shown) connected to the same current collectors

Использование предлагаемого устройства позвол ет получить более точные и надежные результаты о величине усталостных повреждений конструкций, что дает возможность более точно оценивать остаточный ресурс конструкций.The use of the proposed device allows to obtain more accurate and reliable results on the amount of fatigue damage of structures, which makes it possible to more accurately estimate the residual life of structures.

Claims

Invention Formula

A device for determining the accumulated fatigue damage of structures, comprising two supports, a strain amplifier, connected to the supports, and sensitive elements, placed t a a strain amplifier, which is equipped with a tensioning device to increase accuracy and extend the measurement time range. the mechanism in the form of a plate and a screw rod, rigidly connected at one end to the surface of the plate, the deformation amplifier is made in the form of two pillars pivotally connected by one ends to the supports, and the crossbar, Reversely connected to the other ends of the racks, the sensing elements are made in the form of cassettes of wire resistances and are fixed in parallel to each other horizontal grooves made in one of the racks and the plate, and the threaded end of the rod is connected to the other rack.

Sources of information taken into account in the examination

1, USSR Author's Certificate No. 555276, cl. G, 01 B 7/18, 1979.

2. USSR author's certificate No. 666468, class, G 01 N 3/32, 1976 (prototype).

FIG.

/ 4xJ

/ 2

X

one

B FIG g