Спосіб контролю механічних напружень в конструкційних елементах літаків

Реферат: Спосіб контролю механічних напружень в конструкційних елементах літаків полягає в освітленні досліджуваного об'єкта поляризованим світлом з наступною обробкою інформації з використанням аналізатора. Як аналізатор використовують поляризаційні окуляри, а як джерело поляризованого світла - відбите сонячне світло. Об'єкт послідовно спостерігається 2-4 рази при різних азимутальних положеннях Сонця. UA 79861 U (12) UA 79861 U UA 79861 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів неруйнівного контролю і може бути використана на авіабудівних та авіаремонтних підприємствах для контролю механічних напружень та дефектів корпусних деталей літаків. Існуючі методи неруйнівного контролю та відомі пристрої для їх реалізації дозволяють контролювати якість зразків без їх руйнування [1]. Вимірювана величина сигналу вихрострумових пристроїв дозволяє отримати інформацію стану досконалості структури та механічних напружень. Загальним недоліком відомих аналогів є їх складність використання у виробничих та експлуатаційних умовах тому, що інформація може бути отримана лише з локальних фрагментів конструкції і не дає загальної інформації по об'єкту загалом. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є технічне рішення [2], в якому досліджуваний скляний зразок освітлюється поляризованим світлом з наступною обробкою інформації з використанням аналізатора, а в якості аналізатора використовуються поляризаційні окуляри, а аналіз інформації проводить безпосередньо оператор візуально. При цьому як джерело поляризованого світла може бути використане відбите сонячне світло. Позитивний технічний результат полягає в підвищенні продуктивності праці та зниженні трудомісткості процесу контролю. Недоліком прототипу є те, що цей спосіб неможливо застосувати для таких особливо крупногабаритних та складних за формою об'єктів, наприклад, таких як літак. Задачею запропонованої корисної моделі є реалізація можливості простого і мобільного контролю крупногабаритних та складних за формою об'єктів, як літак у виробничих та експлуатаційних умовах. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб контролю механічних напружень в конструкційних елементах літаків, який полягає в освітленні досліджуваного об'єкта поляризованим світлом з наступною обробкою інформації з використанням аналізатора в якості аналізатора використовуються поляризаційні окуляри, а як джерело поляризованого світла відбите сонячне світло, який відрізняється тим, що об'єкт послідовно спостерігається 2-4 рази при різних азимутальних положеннях Сонця. Як правило, елементи конструкції літака виготовлені з алюмінієвих сплавів з високим коефіцієнтом оптичного відбиття і мають лакофарбове покриття. При деформації алюмінієвої корпусної деталі, лакофарбове покриття теж деформується, що впливає на поляризацію відбитого світла. Поляризаційні ефекти також проявляють дефекти та напруження в прозорих скляних вікнах кабіни літака. Це може бути зафіксовано візуально через окуляри або цифровою камерою з поляризаційним фільтром. Новизна запропонованої корисної моделі обумовлена сукупністю відомих та вперше запропонованих складових та ознак цього технічного рішення. Позитивний ефект запропонованої корисної моделі пояснюється тим, що локальні дефекти (пружні напруження, деформації) мають різну поляризаційну здатність при відбитті від них падаючого під різними кутами (при різному азимутальному положенні Сонця) поляризованого світла, що збільшує об'єктивність контролю. Використання цифрової камери з трьома фіксованим положенням поляризаційного фільтру дозволяє виміряти та задокументувати дефекти корпусних деталей та вікон літака. Запропонований спосіб має: - можливість оперативного, мобільного контролю, який проводить оператор в умовах виробництва або експлуатації виробів та проводити документування виявлених дефектів; - реалізація способу значно дешевша ніж використання відомих способів та приладів. Новизна запропонованої композиції полягає у новій сукупності і послідовності запропонованих операцій. Приклади реалізації. Для реалізації запропонованого способу були використані сонцезахисні поляроїдні окуляри, в якості джерела поляризованого світла – відбите від віконного скла або безпосередньо сонячне світло при трьох азимутальних його положеннях (вранці о 10 годині, о першій годині дня та в 16 годин). Також використовувалась цифрова камера з поляризаційним фільтром при кожному спостереженні при трьох кутових (з різницею в 120°) фіксованих положеннях фільтра. Як зразок використовувався фрагмент обшивки повітряного судна розміром 300×200 мм зі стандартними лакофарбними покриттями та фрагмент вікна. Спостереження проводились при незмінному положенні зразків, що імітували їх положення в великогабаритному літаку. Механічні напруження та дефекти структури спостерігались візуально та цифровою камерою, причому зразок обшивки спостерігався по схемі відбиття сонячного світла від лакофарбної поверхні, а зразок вікна - на просвіт. 1 UA 79861 U 5 10 15 Приклад реалізації запропонованого способу підтвердив універсальність, технологічність, а саме дозволяє проводити контроль як на просвіт так і на відбивання від поверхні зразка, що контролюється;можливість оперативного, мобільного контролю, який проводить оператор в умовах виробництва або експлуатації виробів; реалізація способу значно дешевша ніж відомих способів та приладів і може бути застосована для контролю великогабаритних конструкцій. Джерела інформації:. 1. Ю.К. Федосенко, Вихретоковый дефектоскоп для контроля длинномерных проводящих изделий, патент Российской Федерации № 2397486 опуб. 20.08.2010 г. 2. Гаврилов В.О., Качур Η. В., Маслов В.П, Родічев Ю.М, Спосіб контролю механічних напружень в оптичних матеріалах, патент України на корисну модель № 37067, опуб. 10.11.2008, бюл. № 21 3. Е.В. Берников, С.С. Гапонов, В.И. Туринов, Способ ИК-дефектоскопии, российский патент № 92007717 опуб. 27.02.1995 4. В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, О.Е. Бугакова, Е.А. Ладыгин, A.M. Мусалитин, Оптический способ контроля кристаллов со структурой граната, российский патент № 2093922 опуб. 20.10.1997 5. В.А. Гребенников, Е.Б. Кульбацкий и др., Способ и установка для определения остаточных напряжений в монокристаллических материалах поляризационно-оптическим методом, российский патент № 2240501 опуб. 20.11.2004 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб контролю механічних напружень в конструкційних елементах літаків, який полягає в освітленні досліджуваного об'єкта поляризованим світлом з наступною обробкою інформації з використанням аналізатора, як аналізатор використовуються поляризаційні окуляри, а як джерело поляризованого світла - відбите сонячне світло, який відрізняється тим, що об'єкт послідовно спостерігається 2-4 рази при різних азимутальних положеннях Сонця. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2