ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ускоренные методы испытаний на усталость из "Ускоренные испытания изделий машиностроения на надежность Выпуск 2 " Основное машинное время затрачивается на испытания образцов при напряжении, равном и меньшем предела выносливости материала. Поэтому время испытаний можно значительно сократить, если ограничиться испытаниями образцов лишь при напряжениях, больших предела выносливости, а величину предела выносливости определить путем экстраполяцик с помощью уравнения кривой усталости. Параметры уравнения кривой усталости в этом случае могут быть определены на основании результатов испытаний образцов при высоких уровнях напряжений. [c.22] Этот метод требует большого количества времени и не учитывает рассеивания результатов. [c.23] В ряде случаев требуется определять не предел выносливости, а долговечность изделия при некотором числе циклов. Под долговечностью в этом случае понимается число циклов нагружения, при котором с некоторой вероятностью образец не разрушится. [c.23] Ниже рассмотрены различные методы ускоренных испытаний на определение предела выносливости и усталостной долговечности, а также методы контроля этих величин. [c.23] Экспериментально-аналитические методы. Для определения предела усталости экспериментально-аналитическим методом может быть использовано несколько эмпирических формул, связывающих предел усталости металлов с разными характеристиками их статической прочности. Каждая из них имеет ограниченное применение, обусловленное используемым металлом или деталью. [c.23] В решении этой задачи возможно два подхода. Первый ограничивается выводом уравнения, которое представляет зависимость между действующим напряжением и некоторым средним значением долговечности. Второй состоит в отыскании выражений, которые приводят не только к единственному уравнению, но и к получению семейства зависимостей N, ст, Р, кал дая из которых соответствует заданному значению вероятности разрушения. Рассмотрим наиболее употребляемые эмпирические формулы. [c.23] т — коэффициенты, постоянные для данного металла или сплава. [c.23] Из формулы (5) видно, что в логарифмических координатах зависимость между числом циклов до разрушения и разностью между разрушающим напряжением и пределом усталости выражается прямой линией. [c.23] Зависимость (5) может быть использована как для проверки, насколько правильно определено значение предела усталости, так и для определения значения предела усталости. [c.23] Для определения предела усталости необходимо испытать на усталость некоторое количество образцов до разрушения при различных напряжениях и построить кривые по полученным данным в координатах Ig((Ti — Ig/Vi задаваясь различными значениями Ст-ь То значение а 1, при котором указанная зависимость выражается прямой линией, и будет являться пределом усталости. [c.23] Рассмотрим такой пример. Для испытания были выбраны образцы, изготовленные из листов армко-железа толщиной 2 мм с последующим снятием слоя металла до толщины 1 мм. После такой обработки образцы шлифовали, полировали и затем отжигали при 950°С [4]. Результаты испытания на изгиб при частоте 180000 циклов в час приведены в. табл. 1. [c.23] У равнение Муратова. Интересный метод определения предела усталости металла был разработан в лаборатории динамической прочности Куйбышевского индустриального института П, В. Муратовым [18]. [c.24] Любой металл (сталь) может, как известно,. иметь три усталостные диаграммы циклического изгиба, циклического растя-жения-сжатия и циклического кручения. Однако все эти диаграммы, построенные в координатах а—N или т—7V, идентичны, различаясь только величиной своих ординат. Опыт показал, что при yV = onst циклические напряжения изгиба, растяжения-сжатия и кручения в образцах из одного и того же металла (стали) находятся между собой в соотношении 1 0,7 0,58. При разработке метода П. В. Муратов использовал диаграмму изгиба. [c.24] Рассмотрим пример [18]. Из стали 45 (улучшенной) с ат = = 41,0 kz Jmm было изготовлено два образца с чистотой поверхности, соответствующей 6 классу. [c.25] Экспериментальное значение (t i = 25,6 кгс мм . Расхождение между экспериментальным и расчетным значениями предела выносливости составляет 1,9%. [c.25] По данному методу были проверены различные образцы сталей (сталь 45, 50А нормализованная, 40ХНМА). Испытания проводили на воздухе, во влажном воздухе, на гладких образцах и на образцах с надрезами высотой h = 0,8 мм и 1,2 мм. [c.25] В результате проведения 15 испытаний установлено, что максимальные расхождения между расчетным и экспериментальным значениями предела выносливости не превышают (4-3,8)- (—5,6)% П8]. [c.25] Формулу (6) рекомендуется применять для определения пределов усталости деталей как углеродистых, так и легированных с различной поверхностной обработкой образцов, с наклепом и без наклепа, с надрезами и без них. Эта формула может использоваться также для контроля предела усталости. [c.25] Из формулы (6) можно получить выражение для определения величины (числа циклов) предела ограниченной долговечности N металла (в образцах) при любом заданном напряжении стг в нем, если будут известны два других параметра — предел усталости r i и предел ограниченной долговечности его при каком-то другом, произвольно заданном напряжении. Последний параметр назовем для краткости опорным пределом долговечности JVo при напряжении To (T-i. [c.25] Вернуться к основной статье