Способ контроля кривизны поверхности

 

Изобретение откосится к контролюформы криволинейных поверхностей. Цель изобретения - снижение трудоемкости допускового контроля при заданной предельно допустимой кривизне поверхности. Чувствительный элемент выполняют из полосы пластичного материала, длина которого в максимально растянутом переднаступлением разрыва состоянии меньше длмны дуги заданной предельно допустимой кривизны. По одному варианту материал подвергают предварительному растяжению; по другим вариантам используют полосы с выемками - концентраторами напряжений. Чувствительный элемент закрепляют на измерительной скобе, с помощью которой его плотно прижимают к контролируемой поверхности. Путем визуального осмотра оценивают состояние чувствительного элемента. Наличие разрыва чувствительного элемента указывает на превышение допускаемой кривизны контролируемой поверхности. Отсутствие разрыва свидетельствует о том, что допускаемая величина кривизны не достигнута. Использование предлагаемого способа контроля кривизны поверхности позволяет проводить на месте операции непосредственный контроль кривизны без измерительной аппаратуры. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК (51)5 6 01 В 5/30

СПИСАНИЕ ИЗСБРЕ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре- тению является способ контроля кривизны поверхности, согласно которому к участку исследуемой поверхности прикладывают скобу с двумя выступами на концах и размещенным между выступами чувствительным элементом, контролируют взаимное перемещение точек чувствительного элемента и по их перемещению определяют кривизну поверхности. Недостатком данного способа является трудоемкость допускового контроля при реализации способа.

Целью предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости допускового

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4620792/28 (22) 19.12,88 (46) 23.02,92. Бю,л. М 7 (71) Институт механики АН УССР (72) 3.Н.Бвстук, Л.А.Калинина, Т.Я.Мельникова и Л.M.Øêàðàïóòà (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1095029, кл. 6 0 i В.5/30, 1984.

Авторское свидетельство СССР.

N- 838315, кл. G 01 В 7/16, 1979. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРИВИЗНЫ ПОВ Е РХ НОСТИ (57) Изобретение относится к контролю формы криволинейных поверхностей. Цель изобретения — снижение трудоемкости допускового коктроля при заданкой предельно допустимой кривизне поверхности.

Чувствительный элемент выполняют из полосы пластичного материала, длина которого в максимально растянутом перед

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к контролю геометрических параметров форм криволинейных поверхностей.

Известен способ контроля измерения кривизны криволинейной поверхности оболочечных конструкций, в котором о кривизне судят по длине дуги контролируемой поверхности на базе измерения с помощью слепка. К недостаткам известного решения относится низкая оперативность, обусловленная необходимостью определения удлинения пластического индикаторе восле получения слепка,, Ы,2 1714325 А1 наступлением разрыва состоянии меньше длины дуги заданной предельно допустимой кривизкы, По одному варианту материал подвергают предварительному растяжению; по другим вариантам используют полоСы с выемками — концентраторами напряжений. Чувствительный элемент закрепляют на измерительной скобе, с помощью которой его плотко прижимают к контролируемой поверхности, Путем визуального осмотра оценивают состояние чувствительного элемента. Наличие разрыва чувствительного элемента указывает на превышение допускаемой кривизны кщ тролируемой поверхности. Отсутствие разрыва свидетельствует о |oM, что допускаемая величина кривизны не достигнута. Использование предлагаемого способа контроля кривизны поверхности позволяет проводить на месте операции непосредственный контроль кривизны без измерительной аппаратуры. 2 э.п. ф-лы, 1 ил.

1714325 контроля при заданной предельно допустимой кривизне поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что к участку исследуемой поверхности прикладывают скобу с двумя выступами на концах и размещенным между выступами чувствительным элементом, контролируют взаимное перемещение точек чувствительного элемента и по их перемещению определяют кривизну поверхности, в качестве чувствительного элемента используют закрепленную своими концами на выступах скобы полосу пластичного материала, длина которой в максимально растянутом перед наступлением разрыва состоянии меньше длины дуги заданной предельно допустимой кривизны, концы которой совпадают с концами полосы на величину случайного разброса предельно допустимого удлинения полосы при ее разрыве, а взаимное перемещение точек контролируют по факту наступления разрыва полосы. Кроме того, с целью повышения точности контроля, материал для изготовления полосы подвергают предварительному растяжению до достижения заданного зчачения накопленной пластической деформации полосы, а для

ПОВ(ШЕНИЯ ТОЧНОСТИ КОНТроЛЯ, ИСПОЛЬЗУЮТ полосу с выемками, обеспечива ощими концентрацию напряжений в зоне их расположения.

На чертеже изображена схема, иллюстрирующая основные этапы Осуществления способа: до прижима (а), в процессе прижима (б), чувствительный элемент в виде полосы постоянного сечения (e) и чувствительный элемент с концентратором напряжений в виде двух боковь: выемок(г);

На схеме обозначены: чувствительный элемент 1, скоба 2, оболочка 3.

Способ реализуется следующим образом.

По заданному допускаемому.значени.о кривизны (K) контролируемого участка криволинейной поверхности определяют соответствующее этой кривизне значение радиуса (R) по формуле (я)=- — (Кl (1)

Вычисляют соответствующее Зна ение длины дуги (), Опирающейся на хорду фик,сированной длины I по формуле

2 й) ( определяют разность(Л I) допускаемого значения длин ы дуги (Ц и фиксированной длины хорды i no формуле (Ь I) = (L) - 1, (3) которая характеризует границу интервала рассеяния величины разрь.вного удлинения

q i чувствительного элемента. Нижнюю границу интервала рассеяния Л i определяют по

5 " формуле =(i)+ (4) где Л- поправка, учитывающая погрешность измерения хорды I и Определения интервала рассеяния величины h, i, Чувствительный элемент закрепляют на измерительной скобе, с помощью которой его плотно прижимают к контролируемой поверхности. Путем визуального осмотра оценивают состояние чувствительного элемента, на основании чего судя. о величине криьизны,Наличие разрыва чувствительного элемента указывает на превышение допускаемой кривизны (К) контролируемой поверхности, Отсутствие разрыва свидетельствует о том, что допускаемая величина кривизны (К) не достигнута.

С целью расширения класса материалов, принимаемых для изготовления чувствителы.ых элементов, последние

25 калибруют путем вытяжки до определенной величины пластической деформации Ек ..

Р

При этом вытяжку осуществляют путем одноосного растяжения, а величину Ек опреР деляют из условия

3О (h,i)+ Л=- Л == у(д-E< j> (Л i), (5) где д — равномерна составляющая остаточного удлинения д материала чувствител ь ного элемента.

Материал для изготовления чувств:,тели ых элеменгов и величину их вытяжки

Ек пОдбирают —àêèì,образом,,чтобы нижР няя граница интервала рассеяния значений предельного разрыгного удлинения была выше разности максимального допускаемого значения длины дуги и фиксированной длины хорды с учетом поверхности. С этой целью изготавливают парти о идентичных чувствительных элементов, состоящую не менее чем из 18 шт., чтобы гарантировать

45. получение оценки с надежностью, равной

0,95 и точности до половины эмпирического стандарта.

"liг обь: обеспечить более высокую точ ность и надежность для определения необходимого количества чувствительных элементов, следует воспользоваться общепринятой методикой доверительных оценок при неравноточных измерениях (4), Доводят чувствительные элементы до разрушения и определяют значение предельных разрывных удлинений Л3 каждого. Определяют параметры интервала рассеяния математического ожидания случайной величины предельного

1714325

mл и стандарт расразрывного удлинения сеяния О,, I по формуле

AII NI

1 — 1

Гпд =— N. (6) ()2 N; ()

0 =, где h, !I — значения предельных разрывных

10 удлинений; NI — количество чувствительных элементов, имеющих значения предельного, удлинения, равное Ь lI; N — общее количество разрушенных чувствительных элемен- тов.

Математическое ожидание mg I определяют из условия (1-) I+ омахе+20д! - mal (Ll- l+

+ Л мин+ 20 ь (8) 20 где Ьмзкс и Амин Верхние и нижние значения погрешности измерения Ь.

Пример. С целью контроля геометр--ли определялась кривизна отдельных участи зв цилиндрической оболочки с номинальным радиусом, равным 700 мм. По условиям эксплуа-,ации отклонение размеров от номинального не должно превышать + 5;ь, т.е. допускаемые пределы значений радиуса оболочки составляют 665 R 735 мм. С помоЩью предлагаемого способа выявляли наличие участков с кривизной, соответствующей значениям радиуса, меньшим минимально допускаемого, Контроль осуществляли на хорде:фиксированной дли- 35 ны l, равной 150 мм. Для (Ц= 665 мм на базе.

1= 150 мм предельное удлинение hl, определяемое по формулам (2) и (3) как разность между длинами дуги и хорды, должно составлять (, Лl)= 0,32 мм. 40

B качестве чувствительного элемента деформаций была выбрана полоса из стали

Х12Н10МТ в стандартном нормализованном состоянии толщиной 0,15 мм, шириной

8 мм с двумя боковыми концентраторами 45 напряжений с радиусом 3 мм и размером Ь, равным 1,6 мм. Размер радиуса концентратора напряжений выбирали на основании зависимости, величины, характеризуемой отклонением предельного удлинения Ьl к 50 длине хорды l, и ее интервала расстояния от радиуса концентратора, экспериментально полученной для этой стали. Радиусу концентратора 3 мм при базе чувствительного элемента l = 150 мм соответствует отношение — в пределах 0,193 — 0,213f . При этом для 55

h,l вероятности 0,95 величины математического ожидания предельного удлинения

mg I составляла 0,3 мм, стандарт рассеяния 0д I - 0,005 мм нижняя и верхняя границы предельного удлинения соответственно составляли 0,29 и 0,31 мм, что соответствует значениям радиуса 695 и 675 мм, Чувствительный элемент жестко укрепляли на скобе и последовательно прижима" ли к отдельным участкам поверхности оболочки. Разрыв датчика имел место после прижатия к участкам, радиусы кривизны которых составляли 675-672 мм. При последовательном прижиме чувствительного элемента к различным участкам поверхности контролируемой оболочки на одном из участков произошел разрыв чувствительного элемента, что указывает не превышение допустимой кривизны.

Использование предлагаемого способа контроля кривизны поверхности обладает рядом преимуществ, к которым о" носятся повышение оперативности получения ин-, формации, возможность проведения на месте операции непосредственного контроля кривизны эа счет исключения выполнения операции определения удлинения чувствительного элемента, простота осуществления процесса контроля без измерительной аппаратуры, возможность использования при выполнении контроля в трудно доступных местах, агрессивных средах, под действием эксплуатационных нагрузок. Способ повышает производительность за счет возможности повторного использования неразрушенного чувствительного элемента. а также предполагает использование более дешевых марок стали и сплавов.

Формула изобретения

1. Способ контроля кривизны поверхности, заключающийся в том, что к участку исследуемой поверхности прикладывают скобу с двумя выступами на концах и размещенным между выступами чувствительным элементом, контролируют взаимное перемещение точек чувствительного элемента и по перемещению определяют кривизну поверхности, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости допускового контроля при заданной предельно. допустимой кривизне поверхности, в качестве чувствительного элемента используют закрепленную своими концами на выступах скобы полосу пластичного материала. длина которой в максимально растянутом перед наступлением разрыва состоянии меньше длины дуги. заданной предельно допустимой кривизны, концы которой совпадают с концами полосы на величину случайного разброса предельно допустимого удлинения полосы при ее разрыве, а взаимное перемещение точек контролируют по факту наступления разрыва полосы.

1714325

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности контроля, используют полосу с выемками, обеспечивающими концентрацию напряже5 - ний в зоне их расположения.

Я Щ

Границы жееткагв,йкреаления

Составитель Н. Коснырева

Редактор И,Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 680 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2. Способ по п1, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности контроля, материал для изготовления полосы подвергают предварительному растяжению до достижения заданного значения накопленной пластической деформации полосы..

Ойасаь мео „ лврецеицу "

/раюицамващ

Закреаеицд