ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ускоренный метод определения усталостной долговечности болтов из "Ускоренные испытания изделий машиностроения на надежность Выпуск 2 " Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61] Для образцов разработан ряд таких методов, но, как правило, их нельзя без корректировки переносить с образцов на реальные детали. Одним из самых простых и распространенных методов ускорения испытаний на усталость является увеличение числа циклов нагружения изделия в единицу времени. При этом некоторые авторы считают, что изменение числа циклов нагружения (или числа оборотов в случае испытания на изгиб с вращением) в широких пределах не оказывает влияния на предел выносливости. [c.61] Измерения показали, что величина радиуса колеблется в пределах 0,2—0,4 мм. Как известно, колебание чистоты поверхности при усталостных испытаниях деталей с концентраторами напряжений не оказывает заметного влияния на долговечность (чистота поверхности имеет значение для гладких образцов без концентраторов напряжения, а болты имеют резьбу в качестве концентратора напряжения). Поэтому колебания чистоты поверхности болтов на 1—2 класса в расчет не принимались. [c.62] Экспериментальные значения долговечностей, выраженные в числе циклов до разрушения, преобразовывались в условные числа для удобства расчетов [45]. По экспериментальным данным составлялась корреляционная таблица (табл. 11). Вычисление коэффициента корреляции по табл. 14 и формуле (51) дало значение Гху = 0 59. [c.62] Выравнивание искомой зависимости по степенной функции представлено в табл. 13. Предварительно функция приводится к виду Ig i/ = lg a + b gx. [c.65] Таким образом, уравнение логарифмической функции имеет вид (/=1119405—2820931gA . Среднеквадратическое отклонение оказывается равным ого = 76250. [c.68] Пользуясь полученным уравнением, можно определить усталостную долговечность болтов при эксплуатационной частоте циклов нагружения в единицу времени. В том случае, когда изделие в эксплуатационных условиях подвергается воздействию циклической нагрузки с относительно малой частотой пульсации, можно испытать несколько изделий ири высоких частотах пульсации нагрузки и затем по полученному уравнению зависимости усталостной долговечности от частоты изменения нагрузки рассчитать искомую долговечность изделий при эксплуатационной частоте изменения нагрузки. Этот даст выигрыш во времени, так как испытания при малой частоте пульсации очень длительны. Полученную зависимость удобно представить в полулогарифмических координатах N—Igv), так как в этих координатах зависимость выражется прямой линией. [c.69] Кроме того, как показали расчеты, выполненные на основе этих же экспериментальных данных, при форсированных испытаниях оказывается меньшим разброс усталостной долговечности изделий по сравнению с разбросом результатов испытаний при эксплуатационных режимах. Это можно видеть из сравнения дисперсий усталостной долговечности при различной интенсивности испытаний (в данном случае при различной частоте пульсации нагрузки). [c.69] Для другой группы, также из 7 болтов, испытанной при числе циклов нагружения в минуту, равном 400 цикл/мин, дисперсия ч 2=65270. и, наконец, для болтов, ишытанных при частоте пульсации нагрузки 600 цикл мин. дисперсия 5з=54260. [c.69] Следует еще раз подчеркнуть, что все остальные условия испытаний для всех болтов были одинаковы. [c.69] Описанные экоперименты ставят под сомнение утверждение некоторых авторов о малом влиянии частоты пульсации нагрузки на усталостную долговечность изделий и доказывают необходимость учета этого влияния при ускоренных испытаниях деталей машин. [c.69] Вернуться к основной статье