Испытания эксплуатационную выносливость

Для испытаний на служебную выносливость необходимо обеспечить с помощью программного управления нагрузкой в стендовых условиях точное или приблизительное совпадение характеристик испытательного и эксплуатационного режимов. Спектр нагрузок при программных испытаниях обычно можно точно воспроизвести, а порядок чередования амплитуд — условно приближенно, так как большинство испытательных установок е может осуществлять быстрый (в пределах единиц циклов) и часто повторяющийся переход от одних амплитуд к другим. Такие испытания принципиально отличаются от испытаний на выносливость в естественных условиях эксплуатации машин, где нагрузки могут быть неизвестными. [c.13]

Испытания на эксплуатационную выносливость. [c.126]

Прямые испытания на эксплуатационную выносливость. Циклическое испытание с последовательностью нагружений, соответствующей эксплуатационным условиям. [c.126]

Известны многочисленные случаи разрушения отдельных деталей при многократных, особенно знакопеременных напряжениях еще до наступления предела упругости. Они побудили ряд исследователей заняться испытанием образцов на установках, воспроизводящих те напряжения, которые испытывает изделие в эксплуатационных условиях. Испытаниям подобного рода присвоено общее название испытаний на выносливость. [c.305]

В случае отсутствия сведений о значениях o i, полученных на оболочках, можно с определенными допущениями пользоваться результатами испытаний на выносливость при симметричном или консольном изгибе вращающихся цилиндрических образцов. Сведения о численных значениях коэффициентов, учитывающих различные эксплуатационные факторы, приведены ниже. [c.99]

Большое значение приобретает испытание на выносливость в вопросах изменения прочности материала под влиянием таких факторов, как концентрация напряжений, способ обработки, размер детали и т. д. Влияние этих факторов не отражается на результатах статических испытаний по определению механических характеристик материала и выявляется только испытаниями на выносливость. Надежность результатов испытаний достигается надлежащей их постановкой, по возможности наиболее близко воспроизводящей работу материала в эксплуатационных условиях. Необходимо исключать влияние случайных факторов на результат испытаний, а также учитывать большую чувствительность материалов, особенно металлов, ко всякого рода изъянам и повреждениям, уменьшающим их сопротивление действию переменных нагрузок. [c.42]

Определение границ повреждающих напряжений при программных испытаниях на усталость важно не только для расчетов, но и для методики составления программ стендовых испытаний на служебную выносливость достаточно сложных конструкций. Для форсирования испытания проводятся по усеченным спектрам эксплуатационной нагрузки, обычно по спектрам, не содержащим нагрузок малой величины. Актуальность определения нижней границы повреждающих напряжений для таких испытаний очевидна. [c.15]

Определение долговечности зубчатых колес. К основным видам разрушения зубчатых колес, как уже указывалось выше, относятся усталостный излом зубьев, происходящий обычно у основания ножки зуба, и усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев. В соответствии с этими видами разрушения зубчатых колес применяют два основных метода испытаний для определения их долговечности усталостные испытания на изгиб зубьев и испытания на контактную выносливость рабочих поверхностей. При испытании на контактную выносливость в эксплуатационных условиях можно наблюдать и другие виды износа. [c.274]

Сопоставление сопротивления усталости стыковых соединений, нахлесточных соединений с прикреплением патрубков и многослойного металла с перфорационными отверстиями. Основным видом несущего соединения многослойных конструкций является стыковой монолитный шов, выполненный автоматической или ручной сваркой. Исходя из этого, при расчетной проверке многослойных конструкций на выносливость в качестве основного расчетного сопротивления принимаются характеристики сопротивления усталости стыкового соединения, устанавливаемые нормами расчета на прочность на основании результатов соответствующих экспериментов. Таким соединениям, как вварка различного рода патрубков и устройство отводов в многослойной стенке, а также другим конструктивным особенностям (устройство перфорационных отверстий) отводится второстепенная роль. Однако эти элементы в конструкциях из монолитного металла создают повышенную в сравнении со стыковыми соединениями концентрацию напряжений, которая, в большинстве случаев, является определяющим фактором, обусловливающим инициирование и развитие усталостных разрушений. Эти виды соединений могут определять также несущую способность многослойных сварных конструкций, подвергающихся в эксплуатационных условиях воздействию циклических нагрузок. Все это потребовало выполнения специальных исследований, связанных с сопоставлением сопротивления усталости рассмотренных видов соединений. Испытаниям подвергались три серии образцов первая — эталонный многослойный образец со стыковым соединением вторая — образец, воспроизводящий устройство перфорационных отверстий в многослойной стенке третья — образец, воспроизводящий вварку угловыми швами мо- [c.260]

Точное определение коэффициента к и кг затруднено. С некоторым приближением эти коэффициенты могут быть приняты на основе сравнительных испытаний износостойкости и выносливости с учетом накопления эксплуатационного опыта. [c.181]

После дробеструйного наклепа предел выносливости клапанных пружин автомобилей повышается в среднем на 50% для пружин, имеющих поверхностные пороки, повышение предела выносливости доходило до 100—150%. Применение дробеструйного наклепа для автомобильных рессор, так же как и для пружин, практически полностью исключило поломки их в эксплуатации. Стендовые испытания рессор разных автомобилей показали увеличение срока службы рессор после дробеструйного наклепа в 2—12 раз, а эксплуатационные испытания — в 2,5—3 раза. [c.298]

При испытаниях на усталость эксплуатационные нагрузки, как правило, имитируются путем нагружения по специально подобранным блочным программам, отражающим спектральный состав эксплуатационных нагрузок. Имеющиеся в литературе данные показывают что на долговечность образцов или деталей машин при блочном нагружении существенно влияют форма блока, наличие в нем перегрузок и уровней напряжения, не превышающих предела выносливости. Для учета перечисленных выше факторов нагружение образцов проводилось по различным режимам (рис. 42). В состав блоков нагружения входят как значительные перегрузки, так и уровни напряжения, не превышающие предел выносливости материала. [c.72]

Поскольку, как уже отмечалось, развитие усталостных трещин и выносливость материалов существенно зависят от условий испытаний, для оценки несущей способности реальных изделий при испытаниях стараются максимально отразить эксплуатационные факторы. Связь пороговых коэффициентов интенсивности напряжений и пределов выносливости исследовали на примере материалов, применяемых для изготовления компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Компрессорные лопатки в эксплуатации подвержены воздействию высокочастотных вибраций при сравнительно низких амплитудах напряжений и ввиду отсутствия временных эффектов (например, ползучести) представляют собой идеальный объект для применения линейной механики разрушения. Присутствие коррозионной среды — морской воды при работе компрессорных лопаток судовых ГТД является основанием для коррозионно-усталостных эффектов. При оценке эксплуатационной пригодности материалов для турбинных лопаток необходимо рассмотреть влияние высоких температур. Учитывая, что лопатки работают в поле центробежных сил, порождающих асимметрию нагружения., необходимо исследовать его влияние. [c.89]

Простота переработки и разнообразие свойств АП в сочетании с различными технологическими процессами изготовления деталей из них предоставляют конструкторам широкие возможности в сравнении с металлами. Хотя АП, как правило, менее жесткие, детали и узлы из них можно легко спроектировать так, что они по своим функциональным качествам не будут уступать штампованным из листовой стали. Ими можно заменить отливки, поковки и прессованные металлические профили. При этом снижается масса, повышается коррозионная стойкость, а зачастую также ударопрочность и выносливость. Эти свойства крайне важны для капотов и крыльев грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, при изготовлении которых традиционную листовую сталь уже успешно заменили полиэфирной смолой, армированной стекловолокном. Так как эти синтетические материалы показали высокие эксплуатационные качества и были одобрены потребителем, теперь из них заказывают крыши, нижние боковины и двери кабин и даже целые кабины для большегрузных автомобилей. Сравнительная характеристика основных механических свойств АП и металлов приведена в табл. 26.3, по данным фирмы Форд мотор . Показатели усталости весьма общие из-за недостаточного объема испытаний, множества составов АП, различия методов испытаний и критериев оценки усталостного разрушения. [c.488]

Если паяемое изделие в эксплуатационных условиях подвергается вибрационным и другим повторно-переменным нагрузкам, то паяные соединения, а иногда и сами изделия подвергаются испытаниям на усталость. В ходе испытаний определяют условный предел усталости (выносливости), т. е. наибольшее напряжение, которое может выдержать образец без разрушения при нагружении его заданное число раз (циклов). Оценка паяных соединений на усталостную прочность имеет большое значение, однако общепринятой методики этого испытания в настоящее время нет. [c.223]

Сопротивление усталости материала определяется по результатам испытаний на усталость гладких образцов с плавным утонением в зоне предполагаемого разрушения. Форма и размеры образцов, методы проведения испытаний, требования к технологии изготовления оговорены в ГОСТе, а также в справочной и методической литературе [45]. Обычно за основу в расчетах на выносливость деталей принимают характеристики сопротивления усталости материала, полученные, при симметричном изгибе или растяжении — сжатии гладких образцов диаметром 7. .. 8 мм. Результаты испытаний на усталость образцов разного размера концентрацией напряжений при наложении постоянно действующей- статической нагрузки в условиях нагрева и с различной частотой нагружения позволяют построить зависимости пределов выносливости от конструктивных и эксплуатационных факторов и использовать их для расчетной оценки характеристик усталости деталей. В табл. 2.2 в. качестве примера представлены значения пределов выносливости некоторых деталей, разрушившихся в эксплуатации от усталости. [c.39]

Известно [91 ], что после финишного шлифования титановых сплавов существенно снижается их сопротивление повторным нагрузкам как в малоцикловой области, так и при испытании на усталость с большим числом циклов. Различные технологические условия шлифования приводят к изменению долговечности до двух порядков и в несколько раз изменяют предел выносливости. Для выявления причин изменения эксплуатационных характеристик исследованы структурные изменения образцов наиболее типичной для титановых сплавов марки ВТ9, обработанных при различных условиях плоского врезного шлифования. Варьировали характеристики абразивного инструмента скорость резания Vp, глубину шлифования h, скорость продольного перемещения изделия. [c.147]

Наряду с ускоренным определением предела выносливости, большой интерес представляет проведение ускоренных испытаний на усталостную долговечность. Оценка эксплуатационной долговечности конструкции по усталостной прочности может быть получена в условиях стендовых испытаний. При этом основным требованием получения достоверной оценки является воспроизведение при стендовых испытаниях реального процесса изменения нагрузок на деталь или узел, имеющего место в эксплуатации. [c.187]

Наряду с высокой прочностью высокопрочные сплавы указанных систем характеризуются пониженной выносливостью при повторно-статических нагружениях. Для экспериментальной проверки эксплуатационной надежности конструкции из высокопрочных сплавов во всей совокупности конструктивных и технологических особенностей рекомендуется проводить испытания либо целой конструкции, либо отдельных ответственных узлов на повторные нагрузки, соответствующие эксплуатационным. Высокопрочные сплавы систем А1—Ъп—Мд А1—Ъп—Мд—Си чувствительны к коррозионному растрескиванию над напряжением они не теплопрочны и применять их можно при длительной эксплуатации до температуры не выше 100—120° С. [c.135]

Контактная выносливость (табл. 260) относится к числу важнейших показателей работоспособности цементованных зубчатых колес, а также деталей подшипников. В связи с этим были проведены сравнительные эксплуатационные испытания зубчатых колес коробки перемены передач, изготовленных из стали [c.140]

На рис. 138 представлены результаты испытаний на выносливость новых лопаток и после эксплуатации в течение 12 ООО ч на воздухе и в коррозионной среде (раствор морской соли 42 гУл) по методике, изложенной в главе III. Присутствие коррозионной среды существенно снижает предел выносливости как новых, так и бывших в эксплуатации лопаток. Эксплуатационная наработка вызывает ниттинг на вход- [c.226]

Эксплуатационные разрушения таких соединений в основном идут по отверстию (обычно у первого ряда болтовых отверстий). Для лабораторных испытаний на выносливость чаще всего используются двусрезные (с двумя накладками) или односрезные болтовые стыки (рис. 4). Последние при испытаниях находятся в более тяжелых условиях, поскольку внецентренное приложение нагрузки усиливает концентрацию напряжений. При испытаниях таких образцов обычно оценивают сопротивление усталости материалов, предназначенных для болтового стыка, а также эффективность определенных технологических мероприятий. [c.242]

Стендовые и эксплуатационные испытания шестерен из стали 55ПП после закалки т. в. ч. показали, что такие шестерни обладают высокими показателями прочности (предел прочности при изгибе, ударная вязкость, предел усталости) близкими (а иногда и более высокими) к показателям прочности цементованных шестерен. Испытания контактной выносливости шестерен из стали 55ПП еще продолжаются, однако для целого ряда шестерен с модулем 4,5—6,0 мм, для которых контактные напряжения не являются наиболее высокими, использование стали 55ПП является целесообразным. [c.620]

ИЦИ0ННЫХ материалов (за исключением стеклопластиков) находился в эксплуатации в течение длительного времени. Существует реальная возможность того, что свойства элементов, работающих при высоких напряжениях, могут не сохраниться на уровне исходных показателей. Вопрос не просто в том, будут ли наблюдаться явления усталости волокон, разрушения связи по границе раздела или возникать другие дефекты, снижающие прочность и выносливость материала. Практически всем материалам присуща определенная специфика поведения в условиях эксплуатации и окружающей среды. Однако дефектность материалов, применяемых в течение длительного времени, достаточно хорошо изучена, в связи с чем конструктора и технологи остаются верны им, используя надежные методы контроля. Иное положение с новейшими композиционными материалами, для которых подобные сведения и подход отсутствуют. Только опыт, накопленный в течение многих лет эксплуатации, обеспечит необходимое доверие. Основа этого должна быть заложена благодаря проектированию, изготовлению и испытаниям агрегатов в эксплуатационных условиях и поддержана многочисленными лабораторными наземными ресурсными испытаниями. [c.65]

Испытательное оборудование и аппаратура. Усталостные испытания жаропрочных материалов и исследование влияния качества поверхностного слоя на выносливость деталей в условиях, приближающихся к эксплуатационным, проводили в лаборатории вибропрочности МАИ на машинах с электрическими методами возбуждения переменных нагрузок. Эти машины по типу преобразователя электрической энергии в энергию механических колебаний подразделяются на машины с электродинамической и магнйто-стрикционной системой возбуждения. [c.173]

Так, в области исследования прочности полимерных материалов в Институте машиноведения были разработаны методы комплексных испытаний деталей из стеклопластмасс на прочность в условиях, близких к эксплуатационным. В результате на специальной установке осуществлен выбор материала и оценена деформативность и выносливость шаров для подшипников качения статистическая интерпретация результатов позволила получить расчетную оценку долговечности шаров в связи с рядом конструктивных и технологических факторов. Для сравнительной оценки прочности стеклопластмасс [c.215]

Опыт показал, что испытания на служебную выносливость во многих случаях не могут быть проведены из-за высокой стоимости испытаний натуральных объектов. Кроме того, получить результаты в более короткое, чем при естественной эксплуатации, время можно лишь при форсировании режима нагрузки. Однако это приводит к изменению первоначальной цели служебных испытаний, так как вопрос о долговечности окончательно не будет выяснен. Поэтому испытание на служебную выносливость обычно сопровождается опытами по изучению накопления усталостного повреждения, проводимыми на образцах материала конструкций, на отдельных деталях или их моделях. Цель таких испытаний состоит не в точной передаче режима эксплуатационной нагрузки, а в выяснении принципиальных вопросов накопления повреждения и эквивалентности режимов. В связи с этим для испытаний могут назначаться разнообразные условия чередования нагрузок и спектры. Служебные испытания и опыты на накопление повреждения квляются экспериментальной проверкой гипотез, положенных в основу расчетной оценки долговечности при нестационарных режимах нагружения. По иолученным результатам можно уточнить параметры расчетных соотношений. [c.13]

Акустические генераторы, применяемые для прочностных испытаний, по характеру создаваемых ими нагрузок разделяются на две основные группы с дискретным спектром частот и с непрерывным (широкополосным) спектром. Использование последних, как правило, целесообразнее, так как они лучше воспроизводят эксплуатационные условия. Однако они менее экономичны. Генераторы с широкополосным спектром частот, как правило, применяют для ресурсных испытаний, а генераторы с дискретным спектром — для параметрических исследований выносливости элементов обшивки. По типу привода различаются генераторы с механическим приводом (сирены) и электро-пневматические п реобразова-тели (модуляторы). [c.451]

По критерию жесткости Е — модуль упругости) рассчитывают станины, корпусные детали машин, станков, валы коробок передач, шпиндели станков и т. д. Однако какими бы точными не были расчеты, только по ним нельзя судить о надежаости работы детали. Необходимы натурные испытания, т. е. испытания самих деталей как на специальных стендах, так и непосредственно в эксплуатации. Имея информацию о стойкости деталей, можно установить комплекс прочностных и других параметров, которые находятся Б наибольшей корреляции с эксплуатационными свойствами деталей машин. При установлении этих параметров кроме стандартных механических свойств (Пв, (То.а> ф, КСН) с учетом прокалива-е.мости стали должны учитываться работа распространения трещины КСТ, трещиностойкость К1с, предел выносливости а 1, а 1 , сопротивление контактной усталости, сопротивление износу и т. д. [c.314]

Длительность испытаний. Вопрос о длительности фиксации нагрузочного режима имеет особое значение при вероятностной оценке статической прочности и расчетах на усталость, в частности, когда основной спектр нагрузок находится ниже предела выносливости. Очевидно, наиболее достоверным является эксплуатационный нагрузочный режим детали, зафиксированный на пробеге до ее выхода из строя. В этом случае спектр нагрузок отражает всю совокупность условий эксплуатации и изменения технического состояния автомобиля и может быть рассмотрен как результат обобн ения стендовых 7 испытаний. Если нагрузочный ре- [c.130]

Обширная исследовательская работа была проведена по изучению режима металлов, подвергающихся действию повторной (усталостной) нагрузки и находящихся при этом в корродирующей среде. Хэйг ) заметил некоторое снижение предела выносливости в образпах латуни, испытанных под знакопеременной нагрузкой в условиях воздействия на них соленой воды, аммиака или соляной кислоты. Он указал при этом, что разрушительное действие аммиака на латунь проявляется лишь при условии одновременного воздействия обоих факторов корродирующего вещества и знакопеременной нагрузки. Дальнейшие успехи в изучении коррозионной усталости были достигнуты Мак-Адамом ), исследовавшим комбинированный эффект коррозии и усталости на различных металлах и их сплавах. Эти испытания обнаружили, что в большинстве случаев сильная коррозия металла до испытания его на усталость оказывает значительно менее вредное воздействие, чем легкая коррозия, происходящая одновременно с испытанием. При этом выяснилось также, что если средой для образца является воздух, то предел выносливости стали возрастает приблизительно пропорционально временному сопротивлению при статической нагрузке при проведении же этих испытаний в пресной воде результаты получаются совершенно иными. Было установлено, что предел коррозионной усталости стали с содержанием углерода свыше 0,25% не может быть повышен. Он может быть понижен термической обработкой. Опыты, проведенные в вакууме, показали ), что предел выносливости стали получается при этом таким же, как и при испытаниях на воздухе, между тем как в образцах из меди и латуни этот предел повышается соответственно не менее чем на 14 и 16%. Все эти результаты представляют большую практическую важность, поскольку многочисленные в эксплуатационных условиях аварии приходится часто относить на счет именно коррозионной усталости ). [c.455]

Диффузионное хромоалитирование методом порошков в вакууме газотурбинных лопаток из сплава ХН77ТЮР, по данным стендовых и натурных испытаний, существенно повышает их эксплуатационные свойства, прежде всего предел выносливости [16, с. 257]. Долговечность хромоалитированных лопаток более чем в 2 раза выше, чем незащищенных. [c.288]

По результатам стендовых и эксплуатационных испытаний ЦНИИ МПС пришёл к заключению, что выход из строя зубчатых передач электровозов и моторных вагонов электросскций происходит по излому зубьев, а не по износу. Поэтому основным мероприятием является повышение предела выносливости, которого можно достигнуть закалкой поверхностей зубьев по всему контуру, по рабочим поверхностям и по впадинам на глубину 2,5 — 4 мм для зубчатых колёс и шестерён, изготовляемых из сталей марок 37ХНЗА и 50 и цементацией по всему контуру на глубину 1,7 — 2,2 мм с последующей закалкой для шестерён, изготовленных из стали марки 12ХНЗА. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...