Измерения остаточных

Погрешность измерения определяют по формуле

Длину ls участка измерения определяют по формуле

длиной 250—300 мм. Универсальными средствами измерения определяют разницу между действительным размером прутка и размером, соответствующим «брак +». Перед установкой аттестованного прутка на измерительную позицию открепляют винт хомутика 6 и гайкой 8 отодвигают наконечник 10 на величину, заведомо большую диаметра прутка.

Условия измерения определяют выбор типа и характеристик аппаратуры.

2. Методом компенсации погрешности по знаку. При этом постановку наблюдет:"! осуществляют таким образом, чтобы погрешность измерения при втором наблюдении вошла в результат с противоположным знаком. Характерным примером является установка приборов в два противоположных друг другу положения. Так, при измерении отклонения плоскости плиты или станины от горизонтального положения уровень поворачивают на 180J. Результат измерения определяют как полусумму показаний уровня при первой установке и после поворота его на 180°. Систематическая погрешность при этом равна полусумме показаний.

При сравнительно небольшом числе измерений доверительные границы случайной погрешности результата измерения определяют по таблицам Стьюдента — Фишера исходя из формулы

Исследование точности и стабильности контроля [7 — 9, 12]. Точность контроля деталей в РАЛ в значительной степени является функцией погрешностей изготовления и измерения. Известные законы распределения размеров деталей и погрешностей метода измерения определяют вероятное количество некондиционной продукции в партии годных деталей и возможное количество «ложного брака» в группе забракованных:

Методика измерения: Представим себе, что счетчик анемометра в момент времени 0 показывает 115м перед началом измерений (показания счетчика могут быть произвольными, и совсем не обязательно выставлять циферблат счетчика на 0, поскольку это достаточно долго и бесполезно). Для измерения определяют временной интервал замера, например, 20 секунд.

Назначение и функции установки. Установка УРС-А предназначена для исследования напряжений на объемных прозрачных моделях путем измерения интенсивности света, рассеянного в отдельных точках. По результатам измерения определяют состояния поляризации просвечивающего лучка в рассматриваемых точках [2] и по ним определяют разности и направления квазиглавных напряжений в слоях модели между этими точками.

цессе измерения определяют \ ^ IT

ческую деформацию в процессе сварки, т. е. для шва и околошовной зоны, этот метод измерения остаточных напряжений приводит к погрешностям.

Таким обра юм, пластическое деформирование в различных точках контура площадки контакта начинается неодновременно. Компонент выражения (1 59) ст/'6'" определяет опережение (отставание) появления пластических деформаций интегрально по контуру в сравнении с классической задачей. Компонента ±3o,.((7^.LI -G",U ) описывает неравномерность деформирования по контуру площадки контакта. Эти эффекты использованы, в частности, в методах измерения остаточных напряжений по твердости

Таким образом, пластическое деформирование в различных точках контура площадки контакта начинается неодновременно. Компонент выражения (1.59) <з/ост определяет опережение (отставание) появления пластических деформаций интегрально по контуру в сравнении с классической задачей. Компонента ±3oJ0^CT -о^ст описывает неравномерность деформирования по контуру площадки контакта. Эти эффекты использованы, в частности, в методах измерения остаточных напряжений по твердости.

Четкой границы между исследованиями микро- и макропластичности нет, и весь спектр остаточных деформаций подразделяют на области мил-лимикродеформаций (10~6 и менее), микродеформаций (от 10"' до 10~3) и макродеформаций (от 10"3 и более). Подобное разделение основано на возможностях оборудования, применяемого для измерения остаточных деформаций.

Наиболее распространенным разрушающим методом измерения остаточных напряжений является метод Давиденкова, основанный на измерении деформаций, образующихся в оставшейся части плоского образца по мере удаления деформированных слоев металла. Измерение величины деформаций положено в основу определения напряжений механическими и электрическими тензометрами. С помощью механического тензометра измеряют расстояние между какими-либо двумя точками образца до и после нагружения. Широкое распространение получили проволочные датчики сопротивления. Такой датчик, выполненный из зигзагообразно уложенной проволоки диаметром 0,015—0,03 мм, наклеивается на поверхность исследуемой детали в направлении деформации. Для изготовления датчиков сопротивления . используются кшстантан, нихром, элит-тт^яр и другие материалы с высоким сопротивлением.

В установках тепловой микроскопии для измерения остаточных давлений в пределах КГ1—10~3 мм рт. ст. широкое распространение получили электрические термопарные вакуумметры, действие которых основано на 55

Экспериментальное исследование изменчивости остаточных напряжений под воздействием внешних нагрузок до недавнего времени осложнялось тем, что не было надежного неразрушающего метода их измерения. С помощью датчиков сопротивления (т. е. разрезки изделия или образца) их можно измерить только один раз. Положение существенно изменилось после разработки Институтом электросварки имени Е. О. Патона АН УССР совместно с Институтом механики АН УССР неразрушающего ультразвукового метода измерения остаточных напряжений и создания соответствующего прибора [1]. Этот метод позволяет определить осредненную по толщине изделия или образца остаточную напряженность в любой точке с такой же точностью, как и в случае разрезки. При многократном измерении остаточных напряжений представляется возможным описать кинетику их изменения под влиянием тех или иных внешних воздействий [2, 3], а также определить уровни установившихся остаточных па-пряжений в зонах концентраторов.

Описывается применение неразрушающего ультразвукового метода измерения остаточных напряжений, возникающих после сварки. Приведены результаты исследования влияния остаточных напряжений на усталостную прочность и тре-щиностойкость сварных соединений.

Сложность не только в плоскости, но и в объеме конструктивных форм высоконагруженных деталей машин ограничивала возможности получения данных об их местной напряженности теоретическим путем или методами моделирования плоских полей деформаций. На основе применения объемных моделей и измерения их деформаций тензометрами достаточно малой базы и путем нанесения оптически активных покрытий была достигнута возможность проанализировать роль основных геометрических соотношений и очертаний отдельных зон поверхности в распределении напряжений и определении их экстремальных значений в зависимости от номинальных. Для этого представилось целесообразным ввести понятие коэффициентов общей неравномерности распределения напряжений наряду с коэффициентами концентрации. Таким образом, была найдена возможность обоснованного улучшения конструктивных форм деталей в целях снижения и общей неравномерности распределения напряжений и их концентрации. В этом направлении были достигнуты усовершенствования конструкций лопаток турбомашин, резьбовых соединений, коленчатых и прямых валов, сосудов под давлением и др. Остаточная напряженность деталей машин, порождаемая условиями термической обработки, усадочными явлениями при сварке и отлипании, а также процессами упрочнения поверхностного слоя и отделочных операций, является существенным фактором их сопротивления усталостному и хрупкому разрушению. Усовершенствование методов измерения остаточных напряжений путем применения электрических методов измерения полей плоской деформации, а также исследование их влияния на прочность при переменных напряжениях и в хрупких состояниях позволили обосновать

При попытке рентгенографического измерения остаточных напряжений закаливающейся стали исследователи встречаются со следующими трудностями. Наличие закалочных структур вызывает при обратной съемке сильное размытие линий рентгенограмм, что делает невозможным изменение расстояний между ними. Для того, чтобы сделать рентгенографический метод измерения остаточных напряже-

ний пригодным, в этом случае был предложен «метод наплавленных датчиков», сущность которого состоит в следующем. В местах предполагаемого измерения остаточных напряжений прострагивали канавки шириной 10 мм, глубиной 1—1,5мм. В эти канавки электродами типа УОНИ 13/45 диаметром 3 мм наплавляли слой металла при сварочном токе, не превышавшем 90 а. Наплавленный слой отличался низким содержанием углерода и легирующих элементов и при последующей сварке не закаливался. Затем наплавку сошлифовывали заподлицо с основным металлом и пластины подвергали высокому отпуску. Рентгенограммы мест наплавленных датчиков отличались достаточной четкостью. Расстояние между линиями можно было измерить с такой же точностью, как и стали, не подвергавшейся закалке. Проведенные эксперименты подтвердили возможность применения метода наплавленных датчиков при определении остаточных напряжений при сварке закаливающейся стали, причем точность предложенного метода практически такая же, как и при рентгенографическом измерении напряжений в незакаливающейся стали (±5 кГ/мм2). Следует отметить, что этим методом можно определять изменения напряжений в металле в процессе отдыха после закалки, т. е. определять роль релаксации остаточных напряжений в изменении свойств деталей и сварных соединений во времени.