Область використання: випробувальна техніка. Суть винаходу: спосіб включає наступні операції: навантаження деталей, що зрушують зусиллями до їх контактування по всій довжині поверхонь, зняття навантаження, зрушення деталей до номінального взаємного розташування, вимір зусилля в момент страгивания деталей. Новим у способі є вимір зусиль запресування при контактуванні деталей по всій довжині поверхонь і при досягненні номінального взаємного розташування, визначення за першим значенням зусилля запресовування коефіцієнта відносної міцності як відношення зусилля в момент страгивания деталей до зусиллю запресовування, а по другому значенню зусилля запресовування - зусилля розпресування від номінального взаємного розташування як твір коефіцієнта відносної міцності на зусилля запресовування.
Винахід відноситься до випробувальної техніці.
Відомий спосіб неруйнівного контролю зусилля розпресування (сили тертя спокою), описаний в статті [1] У цьому способі до деталей з'єднання після його складання прикладають знакозмінними зсувається навантаження, меншу сили тертя спокою в з'єднанні, і вимірюють розсіювання енергії в ньому, за величиною якого судять про силу тертя спокою, т. е. визначають зусилля розпресування Pp.
Цей спосіб дозволяє здійснювати оцінку зусилля розпресування без зниження несучої здатності з'єднання.
Однак для реалізації способу потрібно попередньо визначити тарувального залежність сили тертя спокою (Pпок = Pp) від розсіювання енергії за допомогою досвідченої партії з'єднань, на яких спочатку визначають демпфирующие характеристики (розсіювання енергії j), а потім відповідні їм зусилля Pp при розбиранні з'єднань і по ним судять про зусилля Pp робочих (контрольованих) зразків. Цей спосіб дозволяє з достатньою точністю визначити Pp в разі еквівалентності параметрів (чистота поверхні, фактичний натяг, задираки і т. П.) Допоміжних (досвідчених) з'єднань і робочих (контрольованих) зразків. Однак відомо [2] що навіть при самому ретельному виготовленні з'єднань з натягом їх характеристики істотно відрізняються, т. Е. На практиці характеристики досвідчених і контрольованих зразків не є еквівалентними. Тому точність цього способу недостатньо висока. Крім того, даний спосіб складний в реалізації в зв'язку з необхідністю проведення попередніх робіт по тарировке допоміжних з'єднань на спеціальному вимірювальному вібраційному комплексі.
Відомий спосіб визначення зусилля розпресування з'єднань з натягом, згідно з яким здійснюють навантаження деталей, що зрушують зусиллями до їх контактування по всій довжині поверхонь, знімають навантаження, зрушують деталі до номінального взаємного розташування і вимірюють зусилля в момент страгивания деталей. Це зусилля приймають за зусилля розпресування пресове з'єднання при номінальному розташуванні деталей [3] Даний спосіб прийнятий за прототип, т. Е. Є найбільш близьким до заявляється з технічної сутності і досягається результату.
Спосіб прототип забезпечує достатню точність визначення зусилля розпресування товстостінних циліндричних деталей з постійними радіальними розмірами по їх довжині. В цьому випадку допущення про рівність зусилля розпресування деталей при їх контактуванні по всій довжині поверхонь і при номінальному розташуванні є справедливим, т. К. Контактний тиск і коефіцієнт тертя по довжині з'єднання з натягом практично постійні.
Однак є ряд практично важливих випадків, коли контактний тиск по довжині контактування є змінним, наприклад, з'єднання з натягом, що використовуються в віброізоляторах (див. Наприклад [4 7] включають одну або дві контактують тонкостінних втулки з масивними фланцями з одного боку. Жорсткість таких втулок буде зменшуватися у напрямку до вільного кінця, відповідно зменшуватиметься контактний тиск і значення зусилля розпресування. у ряді випадків через умови механічної обробки спостерігається незначна (в межах допусків) конусність (змінний діаметр) по довжині деталі, що призводить до помітної зміни зусилля розпресування в залежності від взаємного положення контактуючих деталей пресового з'єднання.
У цих умовах зусилля розпресування буде визначатися за способом - прототипу зі значною похибкою.
Метою винаходу є підвищення точності способу.
Ця мета досягається тим, що в способі, яким сполучаються деталі навантажують зсувними зусиллями до їх контактування по всій довжині поверхонь, знімають навантаження, зрушують деталі до номінального взаємного розташування і вимірюють зусилля в момент страгивания деталей, додатково вимірюють значення зусилля запресовування при контактуванні деталей по всій довжині поверхонь і при досягненні номінального взаємного розташування за першим значенням зусилля розпресування знаходять коефіцієнт відносної міцності як відношення підсил ия в момент страгивания деталей до зусиллю запресовування, а по другому значенню зусилля запресовування зусилля розпресування від номінального взаємного розташування як твір коефіцієнта відносної міцності на зусилля запресовування.
Відомо застосування в промисловості способу контролю якості сполучення за допомогою вимірювання зусилля запресовування Pз і визначення зусилля розпресування Pp через коефіцієнт відносної міцності. значення якого визначають шляхом статистичної обробки параметрів великої кількості з'єднань з натягом 2.
У цьому технічному рішенні є ознака, схожий з ознакою, що відрізняє заявлене рішення від прототипу, а саме визначення зусилля розпресування Pp як твори зусилля запресовування Pз на коефіцієнт відносної міцності.
Однак порівняння властивостей заявленого і відомого рішень, обумовлених наявністю в них зазначеного ознаки, показує, що рішення [2] не забезпечує достатньої точності визначення зусилля розпресування. Недостатня точність цього рішення обумовлена тим, що навіть при ретельному виготовленні з'єднань з натягом їх характеристики істотно відрізняються один від одного. Наприклад в [2] діаграма рис. 2.5 на с. 41 зазначено, що навіть при постійній шорсткості в процесі виготовлення (що в виробничих умовах для багатьох деталей забезпечити практично неможливо) коефіцієнт v може змінюватися від 149 до 212. З огляду на неминучий розкид шорсткості в процесі виготовлення деталей (наприклад, згідно з 7 для чистового шліфування висота мікронерівностей може змінюватися з 25 до 6 мкм, тобто більш ніж в 2 рази), розкид значень v буде ще значніше (а відповідно ще нижче буде точність визначення зусилля розпресування).
В заявляється вирішенні коефіцієнт v визначається безпосередньо для даного контрольованого пресове з'єднання при стабільному значенні шорсткостей для конкретних зразків з'єднання. Тому значення v при контактуванні деталей з'єднання по всій довжині є величиною стабільною і незалежною від взаємного розташування деталей. Це забезпечує можливість точного визначення зусилля розпресування.
Досяжність поставленої мети (підвищення точності визначення зусилля розпресування) підтверджується тим, що зусилля запресовування Pз визначається безпосередньо при номінальному взаємне розташування деталей, а коефіцієнт v, певний безпосередньо для даної сполуки, досить стабільний, тому досить точно буде визначено і зусилля розпресування Pр = Pз.
Спосіб здійснюють наступним чином.
При складанні пресове з'єднання навантажують сполучаються деталі сдвигающим зусиллям, яке створюють, наприклад, за допомогою гвинтового преса. При цьому контролюють зусилля запресовування і розпресування, наприклад, за допомогою динамометра. На першому поверсі здійснюють навантаження деталей до їх контактування по всій довжині сполучених поверхонь, фіксуючи в цей момент зусилля запресовування Pзк. Потім навантаження знімають. На другому етапі прикладають до деталей зсувне зусилля і фіксують зусилля розпресування Pрк в момент страгивания деталей, потім зрушують деталі до номінального взаємного розташування, фіксуючи в цей момент зусилля запресовування Pзн.
За отриманими даними визначають коефіцієнт відносної міцності і зусилля розпресування від номінального взаємного розташування Pрн = Pзн. Приклад. Втулку (охоплювану деталь) з масивним фланцем з одного боку запресовують в гайку (що охоплює деталь). Втулка має товщину 14 мм і виготовлена зі сталі 25Х17Н2Б-Ш (твердість HRC = 37-42), гайка з алюмінієвого сплаву АК6 (твердість НВ 95). Параметри з'єднання: довжина контактування 10,5 мм, довжина посадочної поверхні втулки 14,7 мм, довжина посадочної поверхні гайки 10,5 мм.
Запресовування проводиться на тестовій машині типу "Інстрон" (Англія) при швидкості запрессовки 1 мм / с. Зусилля і переміщення записуються на діаграмну папір.
На першому етапі втулка запресовується до виходу її заходная конуса над поверхнею гайки, в цей момент фіксується значення зусилля запресовування Pзк = 150 кг. Після цього зусилля повністю знімається. На другому етапі зусилля плавно підвищується, в момент страгивания деталей фіксується значення зусилля розпресування Pрк = 173 кг. Після цього деталі зсуваються до номінального взаємного розташування, в цей момент фіксується зусилля запресовування Pзн = 133 кг.
За отриманими результатами визначається коефіцієнт відносної міцності і зусилля розпресування від номінального взаємного розташування Pрн = Pзн = 133 кг 1,15 = 153 кг
Після складання з'єднання распрессовивается, для чого до з'єднання повторно прикладається в напрямку запресовування зсувна навантаження, в момент страгивания деталей контролюється зусилля розпресування від номінального взаємного розташування
Таким чином, похибка визначення зусилля Pрн за пропонованим способом становить
У той же час похибка визначення зусилля Pрн за способом - прототипу (коли приймається Pрк = Pрн) становить
Таким чином точність визначення зусилля розпресування підвищується більш ніж в 7 разів.
Пропонований спосіб дозволяє з високою точністю визначати зусилля розпресування з'єднань з натягом, в тому числі з'єднань зі змінним значенням зусилля контактування по довжині сполучених поверхонь, що істотно розширює його експлуатаційні можливості.
Спосіб визначення зусилля розпресування з'єднань з натягом, що полягає в тому, що сполучаються деталі навантажують зсувними зусиллями до їх контактування по всій довжині поверхонь, знімають навантаження, зрушують деталі до номінального взаємного розташування і вимірюють зусилля в момент страгивания деталей, що відрізняється тим, що додатково вимірюють значення зусилля запресовування при контактуванні деталей по всій довжині поверхонь і після досягнення номінального взаємного розташування за першим значенням зусилля запресовування знаходять до коефіцієнт відносної міцності як відношення зусилля в момент страгивания деталей до зусиллю запресовування, а по другому значенню зусилля запресовування зусилля розпресування від номінального взаємного розташування як твір коефіцієнта відносної міцності на зусилля запресовування.