Способ стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесимметричной двойной кривизны

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (it>781632

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0202i79 (21) 2713302/25-08 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 2Ы1,80. Бюллетень М.43

Дата опубликования описания 23118О

Р1)М. К,.3

G 01 L 7/08

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй и открытий (53) УДК531. 787..2(088.8) (72) Авторы изобретения

А.Ф. Ахмеров, A.М. Махмудов, К. В. Ибрагимов, B. Н. Шутас, В.Д. Харитонов и Е.В. Смирнов (71) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. A.Í. Туполева (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОДИНАРНОЙ

И ОСЫСИММЕТРИЧНОЙ ДВОЙНОЙ КРИВИЗНЫ

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

Известен способ стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесимметрической двойной кривизны путем воздействия на них сосредоточенной силы 11) .

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

Цель изобретения — повышение стабильности характеристик элементов в условиях эксплуатации.

Указанная цель достигается введением асимметричного циклического нагружения знакопеременным усилием, направленным по оси действия рабочих -"сил или давлений и приводящим материал последних в стационарное — предельное состояние.

На фиг. 1 показана диаграмма циклического деформирования для упрочняющегося материала при асимметрии фиксированных амплитуд напряжений . до стационарного состояния; на

AHpi 2 — то же, стационарное предельное состояние; на фиг. 3 — диаграмма

10 циклического деформирования для разупрочняющегося материала при асимметрии фиксированных амплитуд напряжений до стационарного состояния, на фиг.4 то же, стационарное — предельное сос15 тояние; на фиг. 5 - схема проведения стабилизирующей обработки.

Способ заключается в следующем.

Экспериментально установлено, что металлы и сплавы по своим упруго29 пластичным свойствам при циклических нагружениях подразделяются на цикли чески упрочняемые, идеальные и разу- прочняемые. Циклически упрочнякщимся материалам свойственно сокращение

25 ширины петли пластического гистерезиса от цикла к циклу в опытах с фиксированными амплитудами напряжений или деформаций. У циклически идеальных материалов ширина петли гистере30 зиса в подобных опытах не меняется, .2

781632

Формула изобретения фнг.1 а у циклически разупрочняющихся материалов она увеличивается. Принадлежность материала к названным типам зависит от упруго-пластических свойств, вида предварительных холодных и термических. обработок. Задание асимметричного цикла нагружения, при котором приведенные напряжения от растягивающей силы (будем ее считать направленной в сторону рабочего прогиба УЧЭ лри эксплуатации) Ь„р ripeвосходят по величине соответствующие !

О напряжения от сжимающей силы b "", с л т.е. Ъ„) v np, приводит для всех материалов, по мере накопления числа циклов нагружения "и", к росту дейормации в направлении действия максимального напряжения. Таким образом, получают Ео„) Е „,где Ee, — остаточная деформация, достигается за один полуцикл нагружения, что .и достигается в прототипе, E „ . — остаточная 20 деформация, соответствующая стационарному предельному состоянию материала. Для УЧЭ, в которых предусмотрена эксплуатационная разгрузка по- садкой на упоры, должно быть Ь"„ "= О, 25 т.е. пульсирующее нагружение как частный вид асимметричного. При определенном числе циклов и, как для упрочняемых, так и для разупрочняемых материалов, наступает стационарное состояние, при последующих циклах происходит повторяемость диаграмм деформирования, т.е. материалы становятся идеальнычи, а сами УЧЭ стабильными.

УЧЭ (в данном примере мембранного типа) 1 фиксируется s приспособлении 2 и крепится к рамке 3. В верхнюю полость пневмоцилиндра 4, закрепленного в рамке, подается в один полуцикл нагружения давление Р, сор 1 ответствующее требуемым b>p, а в другой полуцикл, после снятия давления Р, подается давление Р, соответствующее Ьс р, в нижнюю полость, причем Р„ > Р

Эффективная площадь поршня 5 определяет величину усилия в полуциклах.

Выступающая часть штока 6 оканчива- ется элементом 7 крепления, посредством которого осуществляется связь с жестким центром 8 УЧЭ и передача стабилизирующего нагружения. Величины Р„и 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.

Способ стабилизации характеристик металлических упругих чувствительных элементов одинарной и осесииметричной двойной кривизны путем воздействия на них нагружением сосредоточенной силой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше- ния стабильйости характеристик элементов в условиях эксплуатации, нагружение осуществляют асимметричным циклическим знакопеременным усилием, направленным по оси действия рабочих сил или давлений,.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 516922, кл. G 01 L 7/08, 03.01.75.

781632 фиа.5

Составитель Г. Бутома

Редактор М. Габуда Техред М.Табакович Корректор М. Вигула

Заказ 811б/44 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенйй и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4