Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
Анализ напряженности деталей в эксплуатации показывает что некоторые энергетические и машиностроительные конструкции работают в условиях одновременного воздействия на них циклических нагрузок, отличающихся по величине и частоте нагружения. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что усталостная прочность сталей при одновременном действии двух нагрузок значительна отличается от предела выносливости, определенного при действии одной нагрузки.

ПОИСК



Влияние двухчастотного нагружения на усталостную прочность сталей

из "Усталостная прочность деталей гидротурбин "

Анализ напряженности деталей в эксплуатации показывает что некоторые энергетические и машиностроительные конструкции работают в условиях одновременного воздействия на них циклических нагрузок, отличающихся по величине и частоте нагружения. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что усталостная прочность сталей при одновременном действии двух нагрузок значительна отличается от предела выносливости, определенного при действии одной нагрузки. [c.48]
Действие наложенного высокочастотного напряжения на низкочастотную усталостную прочность. На установке, позволяющей одновременно создавать нагрузки с частотой 180—500 и 2500— 3000 циклов в минуту, было проведено два вида испытаний гладких стальных дюралюминиевых образцов при симметричном цикле нагружения [61] с переменной амплитудой суммарных нагрузок при постоянном полном размахе нагрузки, но при различном соотношении амплитуд низкочастотной и высокочастотной нагрузок. Наложение низкочастотной нагрузки уменьшает долговечность тем больше, чем выше амплитуда низкочастотной нагрузки. [c.48]
При постоянном полном размахе нагружения наложение высо- Кочастотной нагрузки не снижает долговечности образцов, пока амплитуда этой нагрузки не превысит 40% амплитуды суммарной нагрузки. При амплитудах высокочастотной нагрузки, превышающих 40% амплитуды полной нагрузки, влияние наложения высокочастотной нагрузки становится значительным, поэтому в первую очередь необходимо учитывать число циклов высокочастотного нагружения. [c.48]
Для дюралюминиевых образцов наложение высокочастотной нагрузки с амплитудой 1—40% амплитуды полной нагрузки, которая постоянна, существенно уменьшает долговечность, характеризуемую числом циклов низкочастотного нагружения. Это уменьшение соответствует снижению долговечности материала до 80% по сравнению с его начальным значением. [c.48]
При исследовании усталостной прочности образцрв из стали 20 на кручение при одновременном действии двух высокочастотных нагрузок, отличающихся одна от другой по частоте в 2—3 раза, установлено, что наибольшую долговечность имеют образцы при Ттщ/Тшах =0.5, 3 НЭИМеНЬШуЮ при Т 0,8т, ах. Таким образом, при = 0,5 долговечность образцов больше при действии двух высокочастотных нагрузок, чем при действии одной нагрузки, а при 0,8тп,ах наоборот [13]. [c.50]
Испытания образцов на кручение из стали и сплавов алюминия при одновременном действий двух нагрузок с частотой 1500 и 2900 цикл/мин, при соотношении Отщ/атах, рзвном 1/10 1/4 2/3 4/3, показали, что максимальное снижение долговечности наблюдается для случая а щ/ст ах =2/3 [7]. [c.50]
Испытания имеют целью выяснить влияние наложения высокочастотных нагружений на низкочастотный предел выносливости, а также зависимость между пределами выносливости при одночастотном и двухчастотном нагружениях. [c.50]
Так как стандартного оборудования для испытаний при одновременном действии двух нагрузок различных частот нет, то применительно к лопастям рабочих колес мощных гидротурбин был модернизирован гидравлический пульсатор. [c.51]
В схеме пульсатора на коммуникациях к цилиндру устанавливается аппаратура, позволяющая кроме пульсирующего высокочастотного нагружения от дифференциального цилиндра давать рабочему поршню повторную малоцикловую нагрузку. Для получения малоциклового нагружения предусмотрены магнитно-гидравлический переключатель максимального нагружения и регулирующие клапаны минимального давления. [c.51]
Режимы нагружения (скорости нагружения, выдержки нагрузки) регулируются реле времени, циклично включающим подачу масла в гидросистему от насоса. Одновременно поршень рабочего цилиндра совершает высокочастотные колебания от пульсаторного цилиндра со стабилизатором. Таким образом, от поршня рабочего цилиндра испытуемый образец получает одновременно нагрузки разной величины, амплитуды и частоты. [c.51]
Малоцикловое нагружение создает распределительный магнитно-гидравлический клапан, который при помощи магнитного сердечника, установленного в клапане, периодически подает масло в рабочий цилиндр. [c.51]
Усталостная прочность сталей исследовалась при сочетании циклических нагрузок с частотой 2—б и 400 цикл/мин. [c.51]
Испытания при одновременном действии двух нагрузок проводились при частотах 4 и 400 цикл/мин, т. е. при соотношении частот высокочастотного нагружения к низкочастотному, равном 100. [c.51]
Образцы испытывались при резко асимметричном цикле нагружения, где Стт = 20 кгс/мм , т. е. близком к пульсирующему минимальное напряжение низкочастотного нагружения составляло 8 кгс/мм . Напряжения замерялись проволочными тензо-датчиками. [c.51]
Влияние двух высокочастотных нагрузок, отличающихся частотой нагружения в 3—5 раз, на усталостную прочность гладких и надрезанных образцов исследовалось на бигармонической машине. [c.51]
Методика исследований учитывала и моделировала эксплуатационную нагруженность лопастей рабочих колес мощных гидротурбин. Анализ осциллограммы нагруженности лопастей гидротурбины в натурных условиях выявил, что при работе лопасти возникают асимметрия цикла и спектр нагрузок, действующих одновременно (рис. 25). [c.52]
Статическая нагрузка в зависимости от единичных мощностей агрегата достигает 10—20 кгс/мм , циклическая нагрузка при установившемся режиме—10—15% от статических составляющих, а при переходных режимах иногда доходит до 100%. Во время эксплуатации статическая нагрузка изменяется с малой частотой и определенной амплитудой. Частоту изменения циклической нагрузки можно разделить на две группы одна из них действует при асимметричном цикле с соотношением частот, равным 1/100 (1 и 100 Гц), а вторая — при симметричном цикле нагружения с соотношением частот 1/2,5 (50 и 125 Гц). [c.52]
Дополнительная схема пульсатора дала возможность нагружать образцы при одновременном действии двух нагрузок, отличающихся одна от другой частотой нагружения в 100 раз и испытывать образцы при периодически изменяющихся средних напряжениях цикла. [c.52]
Бигармоническая установка позволила испытывать образцы при одновременном действии двух высокочастотных нагрузок, отличающихся частотой нагружения в 2—5 раз. [c.52]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте