ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика определения эмпирических коэффициентов в уравнении длительной прочности из "Муфты с неметаллическими упругими элементами " Вопрос о возможности описания долговечности резиновых упругих элементов муфт уравнением (3.12) безусловно связан с оценкой разброса данных ресурсных испытаний. В работе [42] показано, что при статическом разрушении разброс значений долговечности составляет два десятичных порядка по времени. При циклическом разрушении разброс еще больше увеличивается (особенно в области малых нагрузок). Это обстоятельство требует получения достаточно большого объема статистического материала. Причем с введением каждого нового коэффициента в уравнение долговечности объем экспериментальных данных резко возрастает. Поэтому обоснованно выглядит попытка учесть в уравнении (3.12) лишь основные особенности свойств материала и режимов нагружения. [c.69] Методика определения коэффициентов уравнения (3.12) — и, у, а, Ь н с — основывается на обработке данных испытаний на длительную прочность образцов типа лопатка при статическом растяжении и данных испытаний на циклическую прочность цилиндрических образцов с фактором формы, близким к фактору формы исследуемых объектов (резиновых элементов муфт). [c.69] Разработанная методика определения эмпирических коэффициентов была реализована применительно к резине ИРП-3012, изготовленной на основе СКН-18 и СКН-26 [4]. Эта резина широко применяется для производства РТИ, в том числе и резиновых элементов муфт условно равновесный модуль этой резины равен 7,5 МПа. [c.69] Выбор типа образцов и вида нагружения для испытаний на прочность определяется в конечном счете характером работы резинового элемента исследуемой муфты сжатием, растяжением, кручением и т. п. [c.69] В рассматриваемом случае испытания на статическое растяжение проводились на лопатках с рабочей длиной 40 мм, шириной б мм и толщиной 2 мм. Из них также вырубались образцы с более короткой базой. Испытания на разрушение при периодическом сжатии проводились на цилиндрических образцах диаметром d— B мм и высотой /1—Г2 мм. [c.69] На рис. 3.1 приведена временная зависимость прочности резины при различных температурах. Данные получены с помощью приспособления для поддержания постоянного напряжения на образце, позволяющего путем уменьшения плеча приложения груза изменять нагрузку на образец с уменьшением его поперечного сечения. [c.69] Зависимость экспериментально полученных отклонений долговечности от линейной зависимости (3.13) приведена на рис. 3,4. Очевидно, что для получения коэффициента Ь необходимо провести параболу через начало координат и точку С. Для данных рис. 3.4, представляющих перестроенную кривую Г4 с рис. 3.1, 6 = 0,03-10 Дж/(кмоль-МПа ). Для других температурных условий принимается такое же значение коэффициента Ь. С увеличением температуры сложнее фиксировать величину отклонения A(lg/ ), так как сужается диапазон изменения напряжений о. На рис. 3.4 штриховой линией показано зафиксированное отклонение долговечности от зависимости (3.13) при температуре Гз. Для получения коэффициента Ь, как и для предыдущей интерполяции, можно использовать метод наименьших квадратов, однако для представленного объема экспериментальных данных это, по-видимому, делать нецелесообразно. [c.71] Чтобы разделить коэффициенты y и а, необходимо провести серию испытаний на образцах, обеспечив их напряженно-деформированное состояние, отличное от одноосного растяжения. Наилучшими для этих целей могут быть признаны испытания на разрушение цилиндров с при-вулканизированными основаниями при периодическом сжатии, например, по закону Л = До (1 — sin (ut). Материал образцов тот же, что и в предыдущем случае. [c.71] Особенности и сложности расчета напряженно-деформированного и температурного состояний цилиндров при их сжатии достаточно подробно изложены в литературе. В данном случае эта задача решалась методом конечных элементов. [c.71] Для построения зависимости Ig t (Ао) был произведен расчет полей напряжений и температур при значениях Ао//г от 0,05 до 0,25 с интервалом в 0,05. Были учтены уменьшение модуля упругости и увеличение коэффициента диссипации с ростом локальной температуры. [c.71] Построенная гистограмма приведена на рис. 3.7. Выборочная средняя долговечность по результатам испытаний составила 4,19 (в десятичных логарифмах числа секунд), что соответствует положению точки I на рис. 3.5. Ширина доверительного интервала при доверительной вероятности 0,95 равна 0,15 или при пересчете на часы доверительный интервал составил от 3,05 до 6,08 ч. Коэффициент вариации равен 0,077. Столь незначительный разброс данных можно объяснить краткостью проведения испытаний. Предположительно, что с уменьшением величины До/Л разброс возрастает. Выяснить это в данной серии испытаний не удалось, так как при До/Л 0,15 наблюдаемая долговечность образцов составляла более 300 ч. [c.72] Подставляя в эту зависимость экспериментальные значения долговечности (логарифмы выборочных средних по результатам двух испытаний, например для значений Ао//1==0,20 и До/Л = 0,25), получаем два недостающих уравнения, которые совместно с уравнением (3.15) позволяют определить значения коэффициентов а, у п с. [c.73] Вернуться к основной статье