Устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации
Полезная модель относится к области контроля интенсивности обработки сложно нагруженных деталей поверхностным пластическим деформированием, создаваемым дробеструйной обработкой. Устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке содержит основание с полостью и боковыми стенками, опору и контрольную пластину, прикрепляемую к опоре фиксаторами. В боковых стенках основания выполнены соосно два Т-образных паза, каждый с продольным и поперечным участками. Опора выполнена в виде трех цилиндров, два из которых установлены с возможностью поворота и линейного перемещения в продольных участках Т-образных пазов, а третий - с возможностью линейного перемещения в поперечных участках пазов, при этом фиксаторы размещены на каждом из цилиндров. Кроме того, контрольная пластина со стороны внутренней полости основания защищена эластичным покрытием, которое на контрольной пластине выполнено в виде секций с промежутками между ними, обеспечивающими непосредственный контакт контрольной пластины с цилиндрами. Последние выполнены из неметаллического материала, например, фторопласта. Применение предлагаемого устройства позволяет определять деформацию по всему сечению материала детали, что повышает качество контроля дробеструйной обработки. Ф.И. осн.п. изб 1, доп.3, фиг-6.
Полезная модель относится к области контроля интенсивности обработки сложно нагруженных деталей поверхностным пластическим деформированием, создаваемым дробеструйной обработкой. Оптимальное значение интенсивности поверхностного пластического деформирования повышает ресурс сложно нагруженных деталей, поэтому контроль этого параметра чрезвычайно важен. Контроль проводят по величине прогиба (выгиба) контрольных пластин (пластин Алмена), которые выгибаются навстречу потоку дроби при их односторонней обработке дробью. Изобретение может быть также использовано для контроля аэродинамической формы, придаваемой крупногабаритным панелям крыльев самолетов дробеструйной обработкой.
Известно устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке, содержащее зажимы, снабженные крепежными элементами для жесткого консольного крепления контрольной пластины с наклеенным неметаллическим материалом с одной из поверхностей пластины (положительное решение по заявке 
2009136216 от 11.12.09).
Недостаток данного устройства заключается в консольном креплении контрольной пластины, которая пружинит процессе дробеструйной обработки и снижает интенсивность обработки и искажает данные прогибов контрольных пластин.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке, содержащее основание с внутренней полостью и боковыми стенками, опору и контрольную пластину, прикрепляемую к опоре фиксаторами. RU, пат.2354952, кл. G01N 3/00, 2007.
Недостатком известного устройства является следующее. В процессе дробеструйной обработки контрольная пластина, прижатая к опоре, не имеет возможности свободно выгибаться в процессе обработки. В результате этого в поверхностном слое возникает «вторичная» пластическая деформация, протекающая в условиях сжатия. После снятия пластины с опоры, прогиб (выгиб) пластины оказывается неполным, что не дает возможности судить об истинной величине поверхностной пластической деформации, наведенной в процессе обработки. Поэтому интенсивность дробеструйной обработки определяется с искажением, поскольку не учитывается потеря прогиба, возникающая в поверхностном слое за счет вторичной пластической деформации, протекающей в условиях сжатия при дробеструйной обработке.
Конструктивным недостатком данного устройства является жесткое крепление контрольной пластины к опоре. В этом случае пластина не имеет возможности свободно выгибаться под действием поверхностного пластического деформирования, производимого дробеструйной обработкой.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет по величине прогиба пластины определить истинную величину поверхностной пластической деформации, возникающую при дробеструйной обработке.
Применение предлагаемого устройства повышает качество контроля дробеструйной обработки, поскольку оно позволяет определить деформацию по всему сечению материала детали. Определение поверхностной пластической деформации позволяет более качественно управлять процессом поверхностного пластического деформирования для повышения ресурса сложно нагруженных деталей. Кроме того, данные по величинам прогибов пластин различной жесткости могут быть использованы для придания дробеструйной обработкой аэродинамической формы крупногабаритным панелям крыльев самолетов.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке, содержащем основание с полостью и боковыми стенками, опору и контрольную пластину, прикрепляемую к опоре фиксаторами, в боковых стенках его основания выполнены соосно два Т- образных паза, каждый с продольным и поперечным участками, а опора выполнена в виде трех цилиндров, два из которых установлены с возможностью поворота и линейного перемещения в продольных участках, а третий - с возможностью только линейного перемещения в поперечных участках Т-образных пазов, при этом фиксаторы размещены на цилиндрах.
Технический результат достигается и тем, что контрольная пластина со стороны внутренней полости основания защищена эластичным покрытием, при этом эластичное покрытие на контрольной пластине выполнено в виде секций, обеспечивающих контакт контрольной пластины с цилиндрами, которые в свою очередь выполнены из неметаллического материала, например, фторопласта.
Техническое решение поясняется следующими фигурами, на которых представлены:
Фиг.1 - общий вид устройства в сборе (вид спереди);
Фиг.2 - сечение общего вида плоскостью А-А;
Фиг.3 - основание с полостью и Т-пазами, вид спереди;
Фиг.4 - общий вид устройства при обработке дробью;
Фиг.5 - контрольная пластина с эластичным покрытием, выполненным в виде секций до дробеструйной обработки;
Фиг.6 - контрольная пластина с эластичным покрытием, выполненным в виде секций после дробеструйной обработки;
Устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке содержит основание 1 с полостью 2 и боковыми стенками 3. В боковых стенках 3 основания 1 выполнены соосно два Т- образных паза 4, каждый с продольным 5 и поперечным 6 участками. На основании 1 устройства периодически устанавливают контрольную пластину 7. Она закрепляется в фиксаторах 8 трех цилиндров 9, 10, 11 два из которых (9, 11) установлены с возможностью поворота и линейного перемещения в продольных участках 5 Т-образных пазов 4, а третий цилиндр 10 установлен с возможностью линейного перемещения в поперечных участках 6 Т- образных пазов 4. Контрольная пластина 7 со стороны полости 2 оснащена эластичным покрытием в виде секций 12 с промежутками 13 между ними, позволяющими контрольной пластине 6 непосредственно контактировать с цилиндрами 9-11.
Устройство работает следующим образом.
Подготовка устройства к работе
В продольные участки 5 через поперечные участки 6 Т-образных пазов 4 вставляют цилиндры 9 и 11 и перемещают их до упора в радиусные стенки продольных участков 5, затем в поперечные участки 6 вставляют третий цилиндр 10. Затем контрольную пластину 7 с эластичным покрытием в виде секций 12 с промежутками 13 между ними устанавливают на цилиндры 9-11 так, чтобы контрольная пластина 7 промежутками 13 прижималась к цилиндрам 9-11 и в таком положении закрепляют ее в фиксаторами 8.
Работа устройства
Подготовленное к работе устройство устанавливают в рабочей зоне дробеструйной установки так, чтобы в процессе обработки струя дроби обрабатывала поверхность контрольной пластины 7 (фиг.4). В процессе обработки потоком дроби 14 контрольная пластина 7 выгибается навстречу потоку дроби, переходя из положения «до дробеструйной обработки» (фиг.5) переходит в положение «после дробеструйной обработки» (фиг.6). При выгибании контрольной пластины цилиндры 9, 11 поворачиваются и линейно смещаются в продольных участках 5 Т-образных пазов 4 в направлении к его поперечным участкам 6, а цилиндр 10 линейно перемещается в пазах поперечного участка 6 в направлении выгиба контрольной пластины 7 в положение «после дробеструйной обработки» (фиг.6). В процессе дробеструйной обработки контрольная пластина 7 постоянно зафиксирована фиксаторами 8, но в то же время, имеет возможность свободно выгибаться. Отдельные дробинки 15 отскакивающие от внутренней полости устройства или стенок дробеструйной установки, взаимодействуют с эластичным покрытием 12 и не производят поверхностной пластической деформации на вогнутой стороне контрольной пластины. В результате использования устройства контрольная пластина 7 из положения «до дробеструйной обработки» (фиг.5) переходит в положение «после дробеструйной обработки» (фиг.6). Таким образом, данное устройство обеспечивает получение истинного прогиба (выгиба) контрольной пластины при дробеструйной обработке.
Контроль прогибов пластин после дробеструйной обработки и снятия эластичного покрытия 12 производят в соответствии с международным стандартом Military Specification. Shot peening of metal parts. MIL-S-13165C 7 June 1989. Compliments of: The Wheelabrator Corporation.
Применение предлагаемого устройства позволяет определить деформацию по всему сечению материала детали, что повышает качество контроля дробеструйной обработки.
1. Устройство для контроля интенсивности поверхностной пластической деформации при дробеструйной обработке, содержащее основание с полостью и боковыми стенками, опору и контрольную пластину, прикрепленную к опоре фиксаторами, отличающееся тем, что в боковых стенках основания выполнены соосно Т-образные пазы с продольными и поперечными участками, а опора выполнена в виде трех цилиндров, размещенных в Т-образных пазах, при этом два цилиндра установлены с возможностью поворота и линейного перемещения в продольных участках Т-образных пазов, а третий - с возможностью линейного перемещения - в поперечных участках этих пазов, а фиксаторы размещены на каждом из цилиндров.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контрольная пластина со стороны внутренней полости основания защищена эластичным покрытием.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что эластичное покрытие на контрольной пластине выполнено в виде секций с промежутками между ними, обеспечивающими непосредственный контакт контрольной пластины с цилиндрами.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндры выполнены из неметаллического материала, например фторопласта.
