|
Величина максимальных нормальных напряжений отах возникающих в точке В, ширина паза ДЬ взаимосвязаны известным выражением 2£/, А, Численная оценка наших условий дает: атах=171 ДЬ, МПа — для расклинивания, отах=22,8ДЬ, МПа для сжатия. Измеряя в процессе нагружения изменение зазора ДЬ, находим отах, и замеряя одновременно мощность ЭДС МШ Е в наружных слоях сечения кольца напротив паза, строим зависимость ^ = /(<т)} которые приведены на рис.4.13 для различных колец. На приведенных графиках видно, что наблюдается линейная зависимость между величиной механических напряжений о и мощностью сигнала Е. Особенно хорошо линейность наблюдается при растягивающих напряжениях. При небольших сжимающих напряжениях, порядка 100 200 МПа наблюдается излом графика с переходом к другой линейной зависимости. Причем в области растягивающих напряжений чувствительности ЭДС МШ к изменению напряжений составляет: К = К = ЬЕ До-' ’(4-5) мВ МПа при растягивающих напряжениях; До0,2-1,8) мВ МПа при сжимающих напряжениях. Л£ Изложенная методика градуировки магнитошумовых приборов универсальна и была применена для решения задач, изложенных в главе 3 для сталей других классов. 115 |
Величина максимальных нормальных напряжений сттах возникающих в точке В, и ширина паза ДЬ взаимосвязаны известным выражением 2EJ <ттах = где: Е модуль упругости, К радиус среднего слоя ЪжЯ Wx кольца, Jx момент инерции сечения относительно оси х, Wx момент сопротивления кольца относительно оси х. Численная оценка наших условий дает: сттах=-171ДЬ, МПа для расклинивания, сттах=22,8ДЬ, МПа для сжатия. Измеряя в процессе нагружения изменение зазора ДЬ, находим а тах, и замеряя одновременно мощность МШ Е в наружных слоях сечения кольца напротив паза, строим зависимость Е = f(c r ), которые приведены на рис. 5.13 для различных колец. Таблица 5.2. № кольца В, мм Е0,мВ Еь мВ ДЬ/Ьо ДЕ/Ео 1 2 3 4 5 6 11 5,5 750 450 0,375 -0,4 12 4,7 400 300 0,175 -0,25 13 14 4,3 300 300 0,075 0 15 4,8 600 450 0,2 -0,25 16 17 4,3 450 400 0,075 -0,11 18 4,4 400 400 0,1 0 19 4,3 450 450 0,075 0 20 4,6 450 450 0,15 0 21 3,7 500 550 -0,075 0,1 22 4,3 400 400 0,075 0 23 5,4 800 350 0,35 -0,562 24 4,7 200 200 0,175 0 25 5,2 500 300 0,3 -0,3 26 4,8 500 350 0,2 -0,3 27 28 5,3 500 350 0,325 -0,3 29 4,8 250 200 0,2 -0,2 30 5,0 300 200 0,25 -0,166 31 4,8 450 350 0,2 -0,222 32 4,5 650 550 0,125 -0,154 33 4,3 650 550 0,075 -0,154 34 4,3 400 300 0,075 -0,25 35 3,1 400 500 -0,225 0,25 36 4,2 500 400 -0,05 -0,2 37 4,8 650 450 0,2 -0,31 38 4,7 450 400 0,175 -0,111 235 На приведенных графиках видно, что наблюдается линейная зависимость между величиной механических напряжений а и мощностью индукционного сигнала Е. Особенно хорошо линейность наблюдается при растягивающих напряжениях. При небольших сжимающих напряжениях, порядка 100 200 МПа наблюдается излом графика с переходом к другой линейной зависимости. Причем в области растягивающих напряжений чувствительности МШ к изменению напряжений составляет: АЕ ,, мВ К = — «(4 5) при растягивающих напряжениях; Аа МПа К =— « (1,2 -1,8)-— при сжимающих напряжениях. Дет МПа Как показано в п. 4.5 уменьшение погрешности контроля напряжений в сталях из-за разбросов режимов термообработки, а также увеличение чувствительности можно добиться использованием новых параметров. Аппаратура, реализующая новые информативные параметры для контроля макронапряжений R и Р [178, 179, 185, 187], обоснование и исследование которых проведено в главах 2 и 4, должна содержать два основных устройства аналоговое, аналогичное прибору АФС, и вычислительное. Прибор получил название ПИОН-02. Общий вид прибора приведен на рис. 5.14, а на рис. 5.15 приведена его структурная схема. Прибор работает следующим образом. Задающий генератор 1 через усилитель мощности 2 подает переменный ток треугольной формы частотой 10 Гц на МШ-преобразователь 3. Сигналы МШ поступают на усилитель 4 и далее на детектор 5. С детектора 5 сигнал поступает на АЦП 6, измеряется максимум МШ за полупериод перемагничивания (Ем). Временной интервал, пропорциональный величине поля перемагничивания, формируется следующим образом: при токе перемагничивания равном нулю срабатывает компаратор 11 и передним фронтом своего сигнала опрокидывает RS-триггер 12, и запускает схему «И» 13. Конец временного интервала синхронизируется с моментом Тм появления максимума МШ, при этом, сигналом компаратора 16, срабатывающего в момент перехода продифференцированного блоком 15 сигнала ОМШ, опрокидывается RS-триггер 12, формируя задний фронт сигнала в схеме «И». На другой вход схемы «И» поступают импульсы частотой 1 МГц с генератора тактовых импульсов 17. Счетчик 14 считает количество этих импульсов за время Тм и в виде цифрового кода подается в вычислительное устройство. Блок деления 7 вычислительного устройства выдает цифровой код пропорциональный параметру R ~ Е М /Тм или параметру Р = Ем ■Тм , который через коммутатор 8 поступает на индикатор 10. л 236 |