Машиностроение \ Технология приборостроения

Изучение механизма зарождения и дальнейшего продвижения параллельной трещины, страница 3

Глубина, на которой образуется дефект, обуславливается энергией акустической волны в материале. От места удара расходятся конусообразные трещины. Как вариант, вместо ударника может быть использован ролик с выступами на поверхности, с усилием прокатываемый по материалу, или механизм по типу автоматического керна. Эти способы не проверялись.

С изменением силы удара изменяются условия образования параллельной трещины. Так, при слишком слабом ударе трещина не зарождается, а при слишком сильном – выходит на поверхность через 5-7 мм за дефектом.

Фото конической трещины, вид сверху. Натяжение пружины 1 кг, ударник – конический с углом 30 градусов. Стекло толщиной 6 мм. Диаметр конической трещины 1,8 мм.

а)

б)

Рисунок 3.6 – Микрофотография объемной концентрической трещины (а – вид сверху, б – вид сбоку).

Для правильной работы требуется соблюсти несколько условий:

1)  наконечник должен быть плотно прижат к материалу и не должен подпрыгивать при ударе;

2)  наконечник должен стоять перпендикулярно поверхности материала;

3)  сила удара должна быть достаточной для образования начального дефекта, но недостаточной для разрушения стекла.

Зависимость размеров конической трещины от силы удара приведена в таблицах 1 и 2.

Диаметр, мм

Усилие, кг

Толщина стекла, мм

6

8

10

1

1,4

1,4

1,7

1,25

1,5

1,6

1,9

1,5

1,9

1,7

2,0

1,75

2,3

1,8

2,5

2

2,6

2,1

3,3

2,25

2,2

2,5

2,8

3

4,4

Таблица 1

Глубина, мм

Усилие, кг

Толщина стекла, мм

6

8

10

1

0,4

0,4

0

4

1,25

0,3

0,5

0,6

1,5

0,4

0,6

0,5

1,75

0,6

0,6

0,7

2

1,4

0,8

1,2

2,25

0,9

2,5

1,1

3

2,1

Таблица 2

График зависимости диаметра дефекта от натяжения пружины приведен на рисунке 3.7

Рисунок 3.7

График зависимости диаметра дефекта от натяжения пружины приведен на рис. 3.8

Рисунок 3.8

Точность установки натяжения пружины не хуже 0,125 кг, измерения выполнены с точностью не хуже 0,1 мм.

Таблица 4. Зависимость глубины от скорости при разном натяжении пружины (разной силе удара).

Натяжение, кг

Глубина параллельной трещины, мм

0,75

Не зарождается

1

1,37

1,25

1,45

1,5

1,55

1,75

1,5

2

Трещина выходит на поверхность

Зарождение от другой параллельной трещины

1,53

Примечание: использовалось стекло марки М4 толщиной 10,0 мм, мощность на стекле 30 Вт, эллиптический пучок размером 12х1,5 мм, скорость 10 мм/с. Точность установки натяжения не хуже 0,125 кг, погрешность измерения глубины не хуже 0,05 мм.

Глубина от силы удара

Рисунок 3.9  Зависимость глубины от скорости при разном натяжении пружины

Скачать файл